JPH11231657A - 画像形成方法 - Google Patents
画像形成方法Info
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- JPH11231657A JPH11231657A JP3345398A JP3345398A JPH11231657A JP H11231657 A JPH11231657 A JP H11231657A JP 3345398 A JP3345398 A JP 3345398A JP 3345398 A JP3345398 A JP 3345398A JP H11231657 A JPH11231657 A JP H11231657A
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Abstract
られる画像形成方法を提供する。 【解決手段】 少なくとも結着樹脂及び着色剤を含有す
るトナーを有する現像剤を、現像装置1内の撹拌室イに
具備された回転部材Aにより撹拌混合した後に、現像剤
担持体Bに塗布せしめ、該現像剤を所定の層厚に規制し
て、電界をかけた現像部へ搬送することにより、静電荷
像担持体C上の静電荷像を現像し、現像装置は、少なく
とも磁気拘束力により現像剤を撹拌混合し、現像剤に摩
擦帯電付与をおこなう回転部材と複数の磁極を有するマ
グネットローラーを内包する現像剤担持体とを有してお
り、回転部材と現像剤担持体とが、非接触で配置構成
し、静電荷像担持体と現像剤担持体が、現像部に一定の
間隙を設けて配置し、マグネットローラーの有する磁極
のうち、撹拌室に対向する磁極(G1)に隣接する2つ
の磁極のうち少なくとも一つの磁極が、磁極(G1)と
同極の反発極(G2)であり、トナー粒子の体積平均粒
径(Dv)が2.0〜8.5μmであることを特徴とす
る。
Description
電印刷法等で形成された静電荷像を現像するための画像
形成方法に関する。
7,691号明細書、特公昭42−23910号公報及
び特公昭43−24748号公報に記載されている如く
多数の方法が知られている。一般には光導電性物質を利
用し、種々の手段により感光体上に電気的潜像を形成
し、次いで潜像をトナーを用いて現像し、必要に応じて
紙の如き転写材にトナー画像を転写した後、加熱、圧
力、加熱圧力或いは溶剤蒸気により定着し、トナー画像
を得るものである。
写機は、高生産性のためのさらなる高速化や、高画質化
のためのデジタル化、トナーの微粒子化、環境問題に対
応すべく省エネルギーのためのオンデマンド定着方式、
廃トナーリユースといった様々な要求がなされている。
しかしながら、この要求を満足させるためには様々な問
題が発現する。詳述すると、例えばトナー粒子径を小さ
くすることによりトナーの表面積が増え、帯電量の分布
幅が大きくなり、トナーの帯電特性が、より環境の影響
を受け易くなる。特に、高温高湿下に長期放置した場合
には水分の影響を受け帯電量が低くなり易く、放置後の
画像濃度低下やトナー飛散がおこり、低湿下では過剰帯
電となり易く、カブリや画像濃度低下、スリーブゴース
ト等がおこる。
文字入りの写真画像においてそのコピー画像の文字は鮮
明で、写真画像は、原稿に忠実な濃度階調性が得られる
ということが要求されている。一般に、文字入り写真画
像のコピーにおいて、文字を鮮明にする為にライン濃度
を高くすると、写真画像の濃度階調性が損なわれるばか
りでなく、ハーフトーン部分では非常にがさついた画像
となる。また、逆に写真画像の濃度階調性を良くしよう
とすると、文字ラインの濃度が低下し、鮮明さが悪くな
る。近年においては、画像濃度を読み取り、デジタル変
換によって濃度階調性はある程度改良されてきている。
しかし、未だ十分とは言えないのが現状である。これは
現像剤の現像特性によるものが大きい。つまり現像電位
(感光体電位と現像剤担持体電位との差)と、画像濃度
とが直線的な関係にならず、図5に示した様に、現像電
位が低いところでは下に凸、現像電位の高いところで
は、逆に上に凸の曲線を描く。従ってハーフトーン領域
においてはわずかな現像電位の変化により、画像濃度は
非常に大きく変化することになる。このことにより、十
分に満足し得る濃度階調性を得るのが難しいのである。
を保つには、エッジ効果の影響を受ける為に、エッジ効
果を受けにくいベタ画像部での最大画像濃度は1.30
程度のもので十分である。
大濃度が、その表面光沢性によるものが大きく、1.9
0〜2.00と非常に高い。従って、写真画像のコピー
において、その表面の光沢性を抑えたとしても、画像面
積が大きい為、エッジ効果による濃度アップはしないの
で、ベタ画像部での最大画像濃度は、1.4〜1.5程
度は必要である。従って、現像電位と画像濃度とを一次
の(直線的な)関係にし、かつ最大画像濃度を1.4〜
1.5にすることが、文字入り写真画像のコピーにおい
ては非常に重要なものとなってくる。
あるため、現像時、トナーは感光体の無電荷部分もしく
は同極性の個所に電界により現像され、感光体表面には
現像剤の静電誘導により発生した電荷で保持されること
になる。
送を受けるためには、静電誘導を引き起こす現像剤の帯
電量を高くする必要がある。
体と反対極性に帯電されるため、転写に寄与する電流を
高くすると、転写材と感光体とが電気的に密着する巻付
現象や、転写されたトナーが再度、感光体に引き戻され
るすなわち、再転写等の問題を生じやすい。
くなり、その場合弱い電界で転写効率を下げない様にす
るためには、現像剤の帯電量を高くし、トナーと感光体
との離型性を増す必要がある。
の高速化に伴い、一定画像濃度を得るためには現像剤担
持体の回転速度をも高速化させる必要がある。しかし、
過度の現像剤担持体の高速化は、複写機本体の昇温によ
る熱的因子及び現像剤との摺擦による機械的な因子によ
り、現像剤に添加されている流動化剤の欠落や、埋め込
みを生じさせる。このトナーは十分な帯電付与を受けな
いため、現像時において、帯電量の不足により現像率が
下がり画像濃度が低下すると共に、帯電量の高いトナー
のみが消費される、いわゆる選択現像が起こるため相対
的に帯電量の低い現像剤が、現像スリーブ上により多く
残ることになり、現像器中のトナー粒径が粗大化し、耐
久による画質劣化が起る。
より転写率が下がり、画像濃度が低下すると共に帯電量
が下がり、電界に拘束されにくくなるために、転写によ
る現像剤の飛散が起り画質低下が起る。
複写機未使用時には、定着器への電力の供給を行わず、
使用時のみに通電し複写を行う、いわゆるオンデマンド
対応や複写機の電源を入れてからウエイトアップタイム
なしで複写を行う、いわゆるクイックスタート対応を可
能にする定着手段として、ローラー定着にかわり熱伝導
性の良いフィルムを介しての定着(以下サーフ定着)が
実施されている。
ムの熱容量が小さいため、搬送されてきた転写材がフィ
ルムに突入する部分の温度が、フィルムを介して加熱加
圧され定着せしめられる部分の温度より低くなる。その
ため転写材上のトナーは、ほとんど熱溶融されない状態
で、フィルムに突入することとなる。この際、転写材上
のトナーは転写材がフィルムに突入する部分で発生する
微細なエアーの流れ、あるいは、フィルムとの静電的な
力で画像が乱れる、いわゆる定着飛び散りという画像欠
陥を生じる。これは高速複写になる程、顕著となる現象
である。この現象を防ぐためには、転写時に充分な転写
工程を施す必要がある。すなわち、前述した様に高い帯
電量のトナーを感光体上に現像しその現像剤を充分に転
写させることによって、転写材上の現像剤の載り方を密
にすることができ、定着飛び散りを防止することが可能
となる。
応型のシステムも望まれている。これは、現像工程の後
で潜像保持体上に形成された潜像上のトナーを紙面に転
写する工程の際に、転写されずに潜像保持体上に残留し
たトナー(以下、転写残トナーと称する)は、従来ブレ
ード、ファーブラシ、磁気ブラシなどにより、潜像保持
体から回収、蓄積され、最終的に廃棄されていた。これ
に対して、エコロジーの観点から、転写残トナーを新し
いトナーと併せて再度現像工程に供するシステム(以
下、リユースシステム)を具備した複写機あるいはLB
Pが提案されている。このリユースシステムにおいて
も、転写残トナーは、新トナーに比して流動性と帯電性
能が劣っているため、転写残トナーと新トナーとを混合
して現像工程に供した際に、やはり凝集体の形成や帯電
不良成分として、上述した画像上の問題の原因となって
いる。
問題を解決しようとする技術開示としては、特開平2−
15776号公報等の使用するトナーの粒度分布を規制
することにより、良好な画像を得るという開示、ならび
にトナーの使用に関して限定条件を設けた開示がある。
しかしながら、該公報等の従来技術では、現在要求され
ている高画質を満足し得るシステムを提供するには不十
分である。
かけず迅速かつ均一に高い帯電を施すことが重要である
が、上記種々の問題を解決し得るLBPから高速複写機
に至るまでの幅広い現像システムは存在し得ないのが現
状である。
全ての問題点を解決した画像形成方法を提供することに
ある。
から高画像濃度の得られる画像形成方法を提供すること
にある。
においても高画像濃度の得られる画像形成方法を提供す
ることにある。
に均一に塗布し得、現像剤を効率良く、均一に摩擦帯電
し得る画像形成方法を提供することにある。
現像剤を好適に剥ぎ取ることで、スリーブゴーストや現
像剤の劣化を防ぎ、高画質・高画像濃度を長期に亘り安
定して得られる画像形成方法を提供することにある。
低湿下・高湿下においても、カブリやムラのない均一な
濃度の画像が長期に亘り安定して得られる画像形成方法
を提供することにある。
い流動性を保持し、高解像度で、高い鮮鋭さがありか
つ、原稿に忠実な画像を形成する画像形成方法を提供す
ることにある。
画像においても均一でガサツキの無い画像を形成する画
像形成方法を提供することにある。
を加熱体に密着させて転写材に現像画像を加熱定着する
加熱定着においても、定着時の記録材上の現像剤の飛び
散りという画像欠陥を防ぐ画像形成方法を提供すること
にある。
給し、再度現像工程に使用する機構を有する複写システ
ムに使用した場合でも、長期に亘りカブリがなく高画像
濃度を維持しうる画像形成方法を提供することにある。
数の複写を行った場合でも、安定して高画質及び高画像
濃度を維持し得る画像形成方法を提供することにある。
着樹脂及び着色剤を含有するトナーを有する現像剤を、
現像装置内の撹拌室に具備された回転部材(A)により
撹拌混合した後に、現像剤担持体(B)に塗布せしめ、
該現像剤を所定の層厚に規制して、電界をかけた現像部
へ搬送することにより、静電荷像担持体上の静電荷像を
現像する画像形成方法において、該現像装置は、少なく
とも磁気拘束力により現像剤を撹拌混合し、現像剤に摩
擦帯電付与をおこなう回転部材(A)と複数の磁極を有
するマグネットローラーを内包する現像剤担持体(B)
とを有しており、該回転部材(A)と該現像剤担持体
(B)とが、非接触で配置構成されており、静電荷像担
持体と現像剤担持体(B)が、現像部において一定の間
隙を設けて配置されており、該マグネットローラーの有
する磁極のうち、撹拌室に対向する磁極(G1)に隣接
する2つの磁極のうち少なくとも一つの磁極が、該磁極
(G1)と同極の反発極(G2)であり、該トナー粒子
の体積平均粒径(Dv)が2.0〜8.5μmであるこ
とを特徴とする画像形成方法に関する。
る様に、帯電量においても帯電量分布が存在する。この
分布状態は、トナーを構成する材料、例えば磁性体、着
色剤、離型剤及び荷電制御剤等の分布状態やトナーの粒
度分布の影響を受ける。トナーを構成する材料が均一に
分散されている場合は帯電量分布は、主にトナーの粒度
分布の影響を受ける。
りの帯電量は大きく、粒径の大きいものは単位重量あた
りの帯電量が小さい。また、通常トナーの帯電量が大き
いものほどその分布幅は広く、帯電量の小さいものは狭
くなっている。
なトナーや現像装置の提案がなされている。
おいて、静電荷像担持体に対し現像剤担持体と補助現像
剤担持体という2本の現像スリーブを近接配置すること
で、現像ゴースト及び現像剤劣化を抑制する提案がなさ
れている。しかしながら、該公報においては確かに現像
ゴースト及び現像剤劣化に対し効果はあるものの、現像
剤は現像剤担持体と現像剤層厚規制部材のみにより帯電
付与をうけるため、比表面積の高い微粒径トナーを均一
高帯電付与するには不十分である。
も、一様に高い画像濃度を得るためには、現像装置内に
おいて現像剤担持体の長手方向に定量的に搬送供給する
部材が必要となる。さらに、LBPのようなカートリッ
ジタイプではなく、トナー補給を行うシステムにおいて
は、現像装置内に存在しているトナーと補給されるトナ
ーの流動性及び帯電性が異なるため、各々のトナーを十
分に撹拌混合させ、現像部に供給する必要がある。つま
り、両トナーが混合不十分のまま現像剤担持体上に塗布
された場合、帯電量分布は大幅に広いものとなるばかり
か、通常とは逆の極性を有するトナーをも生じさせてし
まう可能性がある。この逆極性トナーはデジタル複写機
等で画像上白く枠抜きすべき部分に現像されてしまう、
いわゆる「反転カブリ」という問題を生じる。
容器内のトナー流動性を損なうことなく、トナーに均一
かつ高い帯電を付与することで、高画質及び高画像濃度
を得るという考えに基づき、検討を行った結果以下のこ
とを見出した。
現像装置により、いかなる画像を複写あるいはプリント
する場合でも、定量的に現像剤を現像剤担持体に送るこ
とが可能であるため、複写物内での均質な画像が維持で
きる。さらには磁気発生手段を有する回転部材上で現像
剤を十分に混合・撹拌し、帯電を与えてから現像剤担持
体上に供給するため、帯電量分布が均一でかつ高いトナ
ーを現像部に搬送することが可能となり、現像、転写、
定着に至るまでの飛び散り等の画像欠陥を発生させず、
均一で高い画像濃度が得られる。さらに、現像部を通過
した後の現像剤担持体上の現像剤は次の構成により現像
剤担持体から一度剥ぎ取られる。すなわち、現像剤担持
体の現像部から回転方向下流側の現像剤量規制部材の対
向位置に至るまでに磁極G1とその磁極の回転方向下流
側にG1と同極である反発磁極G2を存在させることに
より、その極間で現像剤は剥ぎ取られ、現像装置内のト
ナー溜りに存在する新たな現像剤が現像剤量規制部分へ
汲み上げられていく。これにより、同一の現像剤が繰り
返し現像剤担持体上での回転による負荷を受けずに済
み、トナーの過剰帯電やトナーまたはキャリアの劣化を
防止でき、スリーブゴーストや画像濃度低下を回避する
ことができる。
実に再現させるための体積平均粒径Dvが2.5〜8.
5μmである微粒径トナーを、いかなる環境、画像、シ
ステムで使用する際においても、十分に高い画質と画像
濃度を提供しうる現像システムとなる。
ための好適な実施形態を、添付図面を基に詳述する。
装置1、図3にトナーのリユースシステムを有する現像
装置の一実施形態が示されている。
ーを接続する供給開口部10と、この供給開口部10に
連通して設けられた第二撹拌室(イ)と、この撹拌室
(イ)に配置された対称4極の磁気発生手段を有する2
0φの回転部材Aと、第一の撹拌室(ロ)と、この第一
の撹拌室(ロ)に設けられた撹拌棒3と現像剤担持体B
とを備えている。
りに相当する。
は、開口部10より現像装置1内に補給される。トナー
溜りとなる第二撹拌室(イ)に達したトナーは、円筒状
の回転体と該回転体に内包される4つの極を有する磁気
発生手段との構成よりなる回転部材Aにおいて、撹拌・
混合され、良好な帯電を与えられ、トナーが第一撹拌室
(ロ)に搬送されクランク状の撹拌棒3によって現像剤
担持体Bに供給される。現像剤担持体Bに塗布された現
像剤は、磁性ブレードdbにより所定の層厚に規制さ
れ、電界をかけた現像部に供給され、静電荷像担持体上
の静電荷像の顕像化が行われる。現像後の現像剤担持体
B上の現像剤、いわゆる現像残現像剤fは、G1と同極
の反発磁極G2との間で剥ぎ取られる。剥ぎ取られた現
像残現像剤fは、撹拌棒3によって回転部材Aから供給
される新しい現像剤と撹拌混合され、再度現像工程に供
される。
は、体積平均粒径Dvが2.0〜8.5μmであること
が好ましく、4.0〜8.0μmであることがより好ま
しい。2.0μmより小さいと、現像剤担持体あるいは
キャリアとの鏡映力が強すぎ、均一な高帯電付与が行わ
れない。またキャリアを用いない一成分現像の場合、現
像剤担持体上からのトナーの剥ぎ取りが好適に行われ
ず、飛び散りやトナー飛散、画像濃度の低下といった問
題が発生し二成分現像の場合、トナーとキャリアの付着
力が強すぎ、他のトナーの帯電を阻害する。一方、8.
5μmより大きいと、細線再現性やドット再現性が劣
り、高いレベルでの画質の要求を満足し得ない。
できるが、本発明においてはコールターカウンターのマ
ルチサイザーを用いて行った。
ウンターのマルチサイザーII型(コールター社製)を
用い、個数分布,体積分布を出力するインターフェイス
(日科機製)及びCX−1パーソナルコンピューター
(キヤノン製)を接続し、電解液は特級または1級塩化
ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液を調製する。測
定法としては前記電解水溶液100〜150ml中に分
散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンス
ルホン酸塩を0.1〜5ml加え、さらに測定試料を2
〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散
器で約1〜3分間分散処理を行い、前記コールターカウ
ンターのマルチサイザーII型により、100μmアパ
ーチャーを用い測定した。
には、磁気発生手段を有する回転部材Aを回転させる。
磁気発生手段を回転させる方法が効果的に混合・帯電を
行うことができる。また磁気発生手段を固定し、他の手
段で現像剤を動かすことによっても、撹拌・混合・帯電
を与えるができる。中でも内部に固定された磁気発生手
段を有する回転部材により撹拌・混合・帯電させるもの
が好ましい。
段の表面に金属や樹脂を装着したり、メッキ,樹脂コー
トなど表面加工したり、ブラスト等の表面処理をしても
よい。
度GAは、100G以上が好ましく、300G以上がよ
り好ましい。最低磁束密度GAが100Gより小さい場
合、良好な撹拌・混合・帯電を付与及び現像剤担持体長
手方向に均一な補給を行うことができず、高湿下での画
像濃度低下やページ内での画像濃度差を生じる等の問題
が発生する。
の極小値G3は、500G以下が好ましく、300G以
下がより好ましい。G3が500Gより大きい場合、現
像残トナーが良好に剥ぎ取られず、つれまわりによるチ
ャージアップや外添剤の埋め込みによる画像濃度低下を
引き起こす。
と帯電をより効果的に行う為に、トナーは磁性トナーで
あることが好ましい。
粒子メディアとして金属粒子,金属酸化物粒子,樹脂粒
子,セラミックビーズ,ガラスビーズを用いることがで
きる。
性粒子メディアを用いる必要があり、鉄粒子,フェライ
ト粒子,ニッケル粒子など磁性を有する粒子が用いられ
る。
ィアの粒径は1〜5mm程度のものであり、その表面
を、フッ素系樹脂,ビニル系樹脂,シリコーン系樹脂の
如き樹脂により被覆処理したものも好ましく用いられ
る。
が、第一撹拌室(ロ)に搬送される間に、塗布量の更な
る均一化及び帯電付与性の増加を目的とし、規制部材E
を具備することも本発明の好適な形態である。
帯電を行えるのであれば、部材数及び位置は選ばない
が、唯一回転部材Aとのギャップは第一撹拌室にトナー
が良好に供給される様に限定されなければならない。例
えば図2のように規制部材E1,E2が存在する場合、
回転部材AとのそれぞれのギャップDAE1とDAE2はD
AE1<DAE2の関係を満たさなければならない。
クターブレードが好ましい。その材質としては、ウレタ
ン製などの弾性ブレードあるいは金属製などの剛体ブレ
ードのいずれでもよいが、耐久性を考えた場合、後者の
剛体ブレードの方が好ましい形態である。また、その剛
体ブレードは磁性あるいは非磁性のいずれでもよい。
磁極間に対向する第一撹拌室(ロ)内の位置に、現像残
トナーを良好に剥ぎ取るための剥ぎ取り補助部材を配置
させることも、本発明の好適な形態である。
像担持体C上の転写残トナーを、静電荷像担持体に対向
して設置されたクリーニングブレードで剥ぎ取り、回収
し、現像装置内に供給し、再度現像工程に用いるという
リユースシステムを使用する場合も、廃トナー、補給ト
ナー、現像システムに滞留するトナーという状態の異な
る三者を十分に混合撹拌した後、帯電を付与出来るもの
であるため、画質劣化及び画像濃度低下をおこさずに、
良好な画像を提供し続けられる。
に、金属,樹脂,セラミックなどを用いた剛体ローラー
やスリーブを用いても良く、内部に磁気発生手段を入れ
ても良い。
ム等の発泡材を用いてもよく回転体に対して、順または
逆方向に回転していてもよい。規制部材としてドクター
ブレードの代わりに弾性体ローラーを用いても良い。ま
た規制部材や回転部材にバイアスを印加してもよい。
リコーンゴム、ウレタンゴム、NBRの如きゴム弾性
体;ポリエチレンテレフタレートの如き合成樹脂弾性
体;ステンレス、鋼の如き金属弾性体が使用できる。ま
た、それらの複合体であっても使用できる。好ましく
は、ゴム弾性体が良い。
は、トナー担持体上のトナーの帯電に大きく関与する。
そのため、弾性体中に、有機物、無機物を添加しても良
く、溶融混合させても良いし、分散させても良い。例え
ば、金属酸化物、金属粉、セラミックス、炭素同素体、
ウィスカー、無機繊維、染料、顔料、界面活性剤などが
ある。更に、ゴム、合成樹脂、金属弾性体に、トナーの
帯電性をコントロールする目的で、樹脂、ゴム、金属酸
化物、金属などの物質を回転部材、スリーブ当接部分に
当たるようにつけたものを用いても良い。弾性体、トナ
ー担持体に耐久性が要求される場合には、金属弾性体に
樹脂、ゴムを回転部材、スリーブ当接部に当たるように
貼り合わせるものが好ましい。
ンゴム、ウレタン樹脂、ポリアミド、ナイロンや正極性
に帯電し易いものが好ましい。トナーが正帯電性である
場合には、ウレタンゴム、ウレタン樹脂、シリコーンゴ
ム、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂
(例えば、テフロン樹脂)、ポリイミド樹脂や負極性に
帯電し易いものが好ましい。回転部材当接部分が樹脂・
ゴム等の成型体の場合はトナーの帯電性を調整するため
にその中に、シリカ、アルミナ、チタニア、酸化錫、酸
化ジルコニア、酸化亜鉛等の金属酸化物、カーボンブラ
ック、一般にトナーに用いられる荷電制御剤等を含有さ
せることも好ましい。
容器側に固定保持され、下辺部側をブレードの弾性に抗
して回転部材の順方向或いは逆方向にたわめ状態にして
ブレード内面側(逆方向の場合には外面側)を、回転部
材、スリーブ表面に適度の弾性押圧をもって当接させ
る。
部材母線方向の線圧として、0.1kg/m以上、好ま
しくは0.3〜25kg/m、更に好ましくは0.5〜
12kg/mが有効である。当接圧力が0.1kg/m
より小さい場合、トナーの均一塗布が困難となり、トナ
ーの帯電量分布がブロードになる。また当接圧力が25
kg/mを超えると、現像剤に大きな圧力がかかり、現
像剤が劣化するため、現像剤の凝集が発生するなど好ま
しくない。
担持体は、金属,セラミックスなどの材質のものが用い
られるが、アルミニウム,SUSなどが、トナーへの帯
電性から好ましい。回転部材や現像剤担持体は引き抜き
あるいは切削したままでも用いられることができるが、
トナーの搬送性、摩擦帯電付与性を制御するため、研磨
したり、周方向あるいは長手方向に粗しを入れたり、ブ
ラスト処理を施したり、コーティングなどが行われる。
本発明においては、ブラスト処理を施すことも良く、定
形粒子、不定形粒子がブラスト剤として用いられ、各々
単独及び併用されて用いられ、重ね打ちしたものも利用
できる。
ことができる。
有するステンレス,アルミニウム,鋼鉄,ニッケル,真
ちゅうの如き金属からなる各種剛体球またはセラミッ
ク,プラスチック,グラスビーズの如き各種剛体球を使
用することができる。定形粒子としては、実質的に表面
が曲面からなり、長径/短径の比が1〜2(好ましく
は、1〜1.5、更に好ましくは1〜1.2)の球状ま
たは回転楕円体粒子が好ましい。従って、回転部材や現
像剤担持体表面をブラスト処理するために使用する定形
粒子は、直径(または長径)が20〜250μmのもの
が良い。重ね打ちする場合には、定形ブラスト粒子が不
定形ブラスト粒子より大きいことが好ましく、特に1〜
20倍であることが好ましく、更に好ましくは1.5〜
9倍である。
処理時間、処理粒子の衝突力の少なくとも一つを不定形
粒子ブラストの場合よりも小さくすることが好ましい。
ては、それらの表面に、導電性微粒子を含有する被覆層
が形成されているものも好ましい。導電性微粒子として
はカーボン微粒子、またはカーボン微粒子と結晶性グラ
ファイトの混合物、または結晶性グラファイトが好まし
い。
は、大別すると天然黒鉛と人造黒鉛とに分けられる。人
造黒鉛は、ピッチコークスをタールピッチ等により固め
て1,200℃位で一度焼成してから黒鉛化炉に入れ,
2,300℃位の高温で処理することにより、炭素の結
晶が成長して黒鉛に変化する。天然黒鉛は、永い間天然
の地熱と地下の高圧によって完全に黒鉛化したものが地
中より産出するものである。これらの黒鉛は、種々の優
れた性質を有していることから工業的に広い用途をもっ
ている。黒鉛は、暗灰色ないし黒色の光沢のある非常に
柔らかい滑性のある結晶鉱物で、鉛筆等に利用されその
他耐熱性、化学的安定性があるため潤滑剤、耐火性材
料、電気材料等に粉末や固体や塗料の形で利用されてい
る。結晶構造は六方晶とその他に菱面晶系に属するもの
があり、完全な層状構造を有している。電気的特性に関
しては、炭素と炭素の結合の間に自由電子が存在し、電
気の良導体となっている。なお、本発明で使用する黒鉛
は天然、人工のどちらでも良い。
は0.5μm〜20μmのものが好ましい。
ーボンを用いることもできる。導電性のアモルファスカ
ーボンは、一般的には「炭化水素または炭素を含む化合
物を空気の供給が不十分な状態で燃焼または熱分解させ
てできる結晶子の集合体」と定義されている。特に電気
伝導性に優れ、高分子材料に充填して導電性を付与した
り、添加量のコントロールである程度任意の導電度を得
ることができるため広く普及している。なお、本発明で
使用する導電性のアモルファスカーボンの粒子径は10
mμ〜80mμのものが好ましく、15mμ〜40mμ
のものがより好ましい。
えば、スチレン系樹脂、ビニル系樹脂、ポリエーテルス
ルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンオ
キサイド樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、繊維素系
樹脂、アクリル系樹脂等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹
脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹
脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、尿素樹脂、シリ
コーン樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂あるいは
光硬化性樹脂等を使用することができる。中でもシリコ
ーン樹脂、フッ素樹脂のような離型性のあるもの、ある
いはポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリフ
ェニレンオキサイド、ポリアミド、フェノール樹脂、ポ
リエステル、ポリウレタン、スチレン系樹脂のような機
械的性質に優れたものがより好ましい。
一成分現像により説明したが、非磁性一成分現像方法、
二成分現像方法にも適用できる。
することについて、トナーの内添処方に関しては何らの
限定がない。すなわち、公知のあらゆるトナー用結着
剤、磁性体、荷電制御剤、着色剤、離型剤の使用が可能
である。ただ、好ましくは、シリカ微粉末を外添混合す
るとよい。トナーは、現像剤担持体との摺擦により、表
面が磨耗し、流動性が低下する。これに対処するため、
予めトナー表面に流動性付与剤としてのシリカを外添に
より介在させておけば、トナー表面の磨耗、流動性低下
が著しく軽減される。
現像剤100重量部に対して、0.01〜8重量部のと
きに効果を発揮し、より好ましい値としては0.1〜5
重量部である。
などの金属の酸化物の微粉末あるいは、複合金属酸化物
を外添混合されていることも好ましい形態の一つであ
る。これらの微粉末は、トナー粒子との摺擦により、ト
ナー粒子に対して帯電を付与するために外添される。あ
るいはドラムのクリーニング助剤として作用させるため
に外添される。これらの微粉末適用量は、現像性やドラ
ムクリーニング性のバランスを考え適宜用いる事ができ
るが、通常トナー100重量部に対して0.01〜10
重量部が有効であり、0.03〜5重量部がより好まし
い。
ば、熱可塑性樹脂、定着助剤、着色剤としての顔料また
は染料、荷電制御剤、その他の添加剤をボールミルのご
とき混合機により十分混合した後、加熱ローラ、ニーダ
ー、エクストルーダーのごとき熱混練機を用いて溶融混
練して樹脂類を互いに相溶した中に顔料または染料を分
散または溶解して、冷却固化後、粉砕、分級を行い、次
いで必要に応じて上述したシリカ微粉末などの流動性付
与剤や金属酸化物などの帯電付与剤などをヘンシェルミ
キサーやパーペンマイヤーの如き乾式混合機にて外添混
合する。
に説明するが、これらは本発明を何ら限定するものでは
ない。なお、以下の配合における部数はすべて重量部で
ある。
合した後、150℃に設定した二軸混練押出機によって
混練した。得られた混練物を冷却後、カッターミルにて
粗粉砕し、ジェット気流による微粉砕機にて粉砕、そし
て固定壁型風力分級機にて分級粉を生成した。さらに、
コアンダ効果を利用した多分割分級装置(日鉄鉱業製エ
ルボジェット分級機)で超微粉及び粗粉を同時に厳密に
分級除去して、体積平均径(Dv)が5.5μmの黒色
微粉体(トナー粒子)を得た。
疎水性乾式シリカ(BET比表面積:240m2/g)
1.0部および長さ平均径1.85μmのチタン酸スト
ロンチウム0.5部を加え、ヘンシェルミキサーで混合
して、負帯電性現像剤を得た。
の中に投入した。
のような数値に設定したものを用いた。
ローラーである。表面は#300のガラスビーズでブラ
スト処理したSUS製であり、その内部には各々600
Gの4極の磁極を有するマグネットを固定した状態で保
持している。一方、現像剤担持体Bは直径32mmであ
り、図4に示すごとき反発磁界を有する非対称7極のマ
グネットローラーを内包する。表面は#300のガラス
ビーズでブラスト処理したAl製であり、その表面は、
カーボン及びグラファイトを分散したフェノール樹脂を
13μm厚で塗工してある。現像剤担持体Bは磁気カッ
トブレードdbと230μm、潜像担持体Cと230μ
mのギャップを有している。
NP6085改造機(90枚/分)に装着し、23.5
℃,60%RHの環境下で、印字比率6%及び15%の
原稿をそれぞれ50万枚ずつ画出しテストを行い画像濃
度を確認した。また、23.5℃,5%RHの低湿環境
下で上記と同様の画出しを行い、画像濃度とあわせて、
カブリ及びスリーブゴーストの評価をおこなった。その
結果を表2に示す。
215改造機(30枚/分、トナー補給系に変更)に装
着し、32.5℃,85%RHの環境下で、2.5万枚
の画出しを行い1晩放置後さらに2.5万枚の画出しを
行うという評価を行い、耐久スタート、ラスト、1晩放
置後1枚目の画像濃度をそれぞれ評価した。スタート時
と耐久終了時の細線再現性評価及び耐久終了時の機内の
トナー飛散についても評価を行った。その結果を表3に
示す。
ベス社製)で反射濃度測定を行ない、5mm丸の画像を
測定し画像濃度とした。
メーター モデルTC−6DS 東京電色社製)を用い
て行ない、画像形成後の白地部反射濃度最悪値をDs、
画像形成前の転写材の反射平均濃度をDrとし、Dr−
Dsをカブリ量としてカブリの評価を行なった。
うな方法によって測定を行った。すなわち、正確に幅1
00μmとした細線のオリジナル原稿を、適正なる複写
条件でコピーした画像を測定用サンプルとし、測定装置
として、ルーゼックス450粒子アナライザーを用い
て、拡大したモニター画像から、インジケーターによっ
て線幅の測定を行う。このとき、線幅の測定位置はトナ
ーの細線画像の幅方向に凹凸があるため、凹凸の平均的
線幅をもって測定点とする。これより、細線再現性の値
(%)は、下記式によって算出する。
によって行った。すなわち、線幅および間隔の等しい5
本の細線よりなるパターンで、1mmの間に2.8,
3.2,3.6,4.0,4.5,5.0,5.6,
6.3,7.1又は8.0本あるように描かれているオ
リジナル画像をつくる。この10種類の線画像を有する
オリジナル原稿を適正なる複写条件でコピーした画像
を、拡大鏡にて観察し、細線間が明確に分離している画
像の本数(本/mm)をもって解像力の値とする。
を示す。
字比率6%及び15%の画出し後に、A3用紙の先端側
部分にベタ白部を背景とした格子パターンと後端部にハ
ーフトーンを要するチャートを通紙することにより行っ
た。ハーフトーン部に現れる格子の陰影によりそのレベ
ルを次の6段階で評価した。 A:格子のあとが全くない B:若干存在するが、すぐに消失する C:若干存在するが数枚で消失する D:若干存在し消失しないで残存する E:格子のあとが現れており、消失しないで残存する F:格子のあとがはっきりと現れており、消失しないで
残存する
し終了時の機内飛散レベルを次の6段階で評価した。 A:飛散が全くない B:飛散トナーが微量存在する C:飛散トナーが若干存在するが問題となるレベルでは
ない D:飛散トナーが若干多い E:飛散トナーが多く存在する F:飛散トナーが極めて多く存在する
条件をかえて、トナー粒子の体積平均径(Dv)が、そ
れぞれ3.9μmと8.2μmである現像剤を用いる以
外は実施例1と同様に行った。そして、実施例1と同様
の評価を行い、その結果を表2及び3に示す。
mmの円筒形の等方性Baフェライト磁石である磁性棒
を用いる以外は実施例1と同様の現像装置及び現像剤を
用いて、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表
2及び3に示す。
(GA)又は現像剤担持体Bの反発磁界間の最低磁束密
度(G3)を、それぞれ表1に示す如くに変える以外は
実施例1と同様の現像装置及び現像剤を用いて、実施例
1と同様の評価を行った。その結果を表2及び3に示
す。
に1mm厚の磁性ブレードを規制部材E1,E2として
装着し、回転部材AとのギャップDAE1,DAE2をそれぞ
れ0.7mm、1mmとする以外は実施例1と同様の現
像装置及び現像剤を用いて、実施例1と同様の評価を行
った。その結果を表2及び3に示す。
制部材E1としてそれぞれ、直径5mmのSUS製磁性
丸棒及び1mm厚の平板状ウレタンブレードを回転部材
AとのギャップDAE1が0.7mmとなる様に装着する
以外は、実施例1と同様の現像装置及び現像剤を用い
て、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表2及
び3に示す。
転写残トナーを回収し、該残トナーを現像装置内に供給
し、再度現像に用いるリユースシステムを使用する以外
は、実施例1と同様の現像装置及び現像剤を用いて、実
施例1と同様の評価を行った。また、23.5℃、60
%RHの環境下での、50万枚の画出しテストにおける
トナーの消費量は、実施例1に比べ約1割少なかった。
は実施例と同様の現像装置及び現像剤を使用して、実施
例1と同様の評価を行った。
条件をかえて、トナー粒子の体積平均径(Dv)が1.
4μm,9.1μmである現像剤を使用した以外は実施
例1と同様の条件で評価を行った。結果を表2及び3に
示す。
グネットロールとして、図5に示す態様の対称6極マグ
ネットロールを用いる以外は、実施例1と同様の現像装
置及び現像剤を用いて、実施例1と同様の評価を行っ
た。結果を表2及び3に示す。
写残トナーを回収し、該残トナーを現像装置内に供給
し、再度現像に用いるリユースシステムを使用し、また
回転部材を用いなかった以外は実施例1と同様の現像装
置及び現像剤を用いて、実施例1と同様の評価を行っ
た。結果を表2及び3に示す。
度低下やトナー飛散、さらに低温低湿下でのカブリや飛
び散り等の画質・濃度に関する問題を解決し、長期にわ
たり安定的に高画質・高画像濃度を維持することができ
る。
実施形態を示す概略断面図である。
の実施形態を示す概略断面図である。
の実施形態を示す概略断面図である。
フ図である。
プ
Claims (12)
- 【請求項1】 少なくとも結着樹脂及び着色剤を含有す
るトナーを有する現像剤を、現像装置内の撹拌室に具備
された回転部材(A)により撹拌混合した後に、現像剤
担持体(B)に塗布せしめ、該現像剤を所定の層厚に規
制して、電界をかけた現像部へ搬送することにより、静
電荷像担持体上の静電荷像を現像する画像形成方法にお
いて、 該現像装置は、少なくとも磁気拘束力により現像剤を撹
拌混合し、現像剤に摩擦帯電付与をおこなう回転部材
(A)と複数の磁極を有するマグネットローラーを内包
する現像剤担持体(B)とを有しており、該回転部材
(A)と該現像剤担持体(B)とが、非接触で配置構成
されており、 静電荷像担持体と現像剤担持体(B)が、現像部におい
て一定の間隙を設けて配置されており、 該マグネットローラーの有する磁極のうち、撹拌室に対
向する磁極(G1)に隣接する2つの磁極のうち少なく
とも一つの磁極が、該磁極(G1)と同極の反発極(G
2)であり、 該トナー粒子の体積平均粒径(Dv)が2.0〜8.5
μmであることを特徴とする画像形成方法。 - 【請求項2】 該回転部材(A)は、磁気発生手段を有
する部材自体が回転することを特徴とする請求項1に記
載の画像形成方法。 - 【請求項3】 該回転部材(A)は、内部に固定された
磁気発生手段を有する回転部材であることを特徴とする
請求項1に記載の画像形成方法。 - 【請求項4】 該回転部材(A)の有する最低磁束密度
GAが100G以上であることを特徴とする請求項1乃
至3のいずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項5】 該現像剤担持体(B)の反発磁界を形成
する両磁極G1,G2間に形成される磁束密度の極小値
G3が500G以下であることを特徴とする請求項1乃
至4のいずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項6】 該回転部材(A)上に磁性粒子メディア
を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに
記載の画像形成方法。 - 【請求項7】 該現像装置は該回転部材(A)上の現像
剤を、現像剤担持体(B)上へ均一定量供給するための
現像剤規制部材(E)を有することを特徴とする請求項
1乃至6のいずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項8】 該規制部材(E)がドクターブレードで
あることを特徴とする請求項7に記載の画像形成方法。 - 【請求項9】 該ドクターブレードが剛体ブレードであ
ることを特徴とする請求項8に記載の画像形成方法。 - 【請求項10】 該現像剤担持体(B)の反発磁界を有
する磁極間に、トナー剥ぎ取り促進部材(H)を現像剤
担持体に対して非接触で存在させることを特徴とする請
求項1乃至9のいずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項11】 静電荷像担持体(C)上の転写残トナ
ーを回収し、現像装置内に供給し、再度現像工程に用い
ることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載
の画像形成方法。 - 【請求項12】 該トナー粒子の体積平均粒径Dvが
4.0〜8.0μmであることを特徴とする請求項1乃
至11のいずれかに記載の画像形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3345398A JPH11231657A (ja) | 1998-02-17 | 1998-02-17 | 画像形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3345398A JPH11231657A (ja) | 1998-02-17 | 1998-02-17 | 画像形成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11231657A true JPH11231657A (ja) | 1999-08-27 |
Family
ID=12386964
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3345398A Pending JPH11231657A (ja) | 1998-02-17 | 1998-02-17 | 画像形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11231657A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007052350A (ja) * | 2005-08-19 | 2007-03-01 | Canon Inc | 現像装置 |
-
1998
- 1998-02-17 JP JP3345398A patent/JPH11231657A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007052350A (ja) * | 2005-08-19 | 2007-03-01 | Canon Inc | 現像装置 |
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