JPH1124399A

JPH1124399A - 画像形成方法及びそれに用いる画像形成装置

Info

Publication number: JPH1124399A
Application number: JP17787397A
Authority: JP
Inventors: Rieko Kataoka; 理恵子片岡; Hiroyoshi Okuno; 広良奥野; Kotaro Yoshihara; 宏太郎吉原
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1997-07-03
Filing date: 1997-07-03
Publication date: 1999-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】長期に亘りトナーの帯電及び搬送が安定化
し、画像かぶり、濃度むら及び筋の発生しない安定した
画像濃度の得られる画像形成方法及びその方法に使用す
る画像形成装置を提供する。【解決手段】静電潜像保持体上に静電潜像を形成する
工程と、現像剤担持体に当接する層規制部材により形成
される現像剤担持体上の一成分現像剤の薄層を用いて、
前記静電潜像を顕像化する工程を有する画像形成方法に
おいて、前記現像剤担持体と前記層規制部材とは、０ｇ
／ｃｍを越えて５０ｇ／ｃｍ以下の圧力で当接されてい
る剛体を用い、かつ下記式（Ｉ）で表される前記現像剤
の層厚Ｓを０．５〜１．５の範囲に形成して現像させ
る。Ｓ＝３０×３^1/2Ｍ／πｄρ
（Ｉ）（式中、Ｍは現像剤の単位面積当りの搬送量（ｇ／ｃｍ
²）、ｄは現像剤の体積平均粒子径（μｍ）、ρは現像
剤の比重（ｇ／ｃｍ³）を示す。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法または
静電記録法により形成される静電潜像保持体上の静電潜
像を、現像剤担持体上に形成された一成分現像剤の薄層
を用いて現像される画像形成方法及びそれに使用される
画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、実用化される種々の静電複写方式
における乾式現像法には、トナー粒子及び鉄粉等のキャ
リアを用いる二成分現像方式とキャリアを用いない一成
分現像方式が知られている。これらの現像方式におい
て、二成分現像方式は、トナー粒子がキャリアの表面に
付着することにより現像剤が劣化し、またトナー粒子の
みが消費されて現像剤中のトナーの濃度割合が低下する
ため、トナー粒子とキャリアとの混合割合を一定に保持
させための濃度調節装置等の付属装置を必要とするた
め、使用する現像装置が大型になるという欠点がある。
一方、一成分現像方式は、上記のような問題がなく、現
像装置を小型化できる等の利点を有しているから、現像
方式の主流になりつつある。

【０００３】その一成分現像方式は、磁性トナーを用い
る磁性一成分現像方式と非磁性トナーを用いる非磁性一
成分現像方式とに大別される。磁性一成分現像方式は、
内部にマグネット等の磁界発生手段を設けた現像剤担持
体を用いて、内部にマグネタイト等の磁性体を含む磁性
トナーを保持し、その磁性トナーを層規制部材により薄
層化を形成させて現像するものであり、近年、小型プリ
ンター等において数多く実用化されている。一方、非磁
性一成分現像方式は、トナーが磁気力を持たないため、
現像剤担持体にトナー供給ロール等を圧接し現像剤担持
体上にトナーを供給して静電気力で保持させ、これを層
規制部材により薄層化して現像するものであり、有色の
磁性体を含有しないことからカラー化に対応できるとい
う利点があり、また現像剤担持体にマグネットが不要で
あるから軽量、低コスト化が可能となり、最近、小型フ
ルカラープリンター等で実用化され始めている。

【０００４】ところで、二成分現像方式では、トナーの
帯電及び搬送手段としてキャリアを用いるとともに、ト
ナーとキャリアは現像器内部において十分に攪拌・混合
された後、現像剤担持体に搬送されて現像されるため、
比較的長時間に亘って使用しても、帯電及び搬送を安定
して持続させることが可能であり、また高速の現像にも
対応し易いが、一成分現像方式では、キャリアのような
安定した帯電及び搬送手段が設けられていないため、長
時間の使用や高速化において帯電不良や搬送不良が起こ
り易く、未だ改善すべき課題が数多く残されているのが
現状である。

【０００５】すなわち、一成分現像方式においては、現
像剤担持体上にトナーを搬送した後、層規制部材により
トナーを薄層化させて現像されるが、トナーと現像剤担
持体及び層規制部材等の帯電部材と接触して摩擦帯電を
行う機会（時間及び面積）が極めて少ないため、キャリ
アを用いる二成分現像方式に比べて、低帯電になった
り、逆極性帯電トナーが発生し易くなるから、トナーに
はより迅速な帯電速度と適度な帯電量が要求される。ま
た、一成分現像方式では、繰り返し使用時に受ける外部
ストレスによるトナーの劣化及びトナーや外添剤による
帯電部材の汚染等が、トナーの帯電及び現像性に大きな
影響を及ぼすから、より安定したトナーの帯電・層形成
を維持させるには、トナーと帯電部材を合わせた耐スト
レス設計が必要である。

【０００６】さらに従来より、一成分現像方式の現像剤
担持体としては、アルミニウムやＳＵＳステンレス鋼等
の金属スリーブまたはシリコーンゴムやＮＢＲ、ＥＰＤ
Ｍ等にカーボン等の導電剤を分散させた弾性スリーブ等
が使用されており、また、その層規制部材としては、ウ
レタンゴムやシリコーンゴム等の弾性ブレード、ＳＵＳ
ステンレス鋼、リン青銅等の金属ブレード等が使用され
ている。

【０００７】しかしながら、これらの帯電部材は、それ
自体の帯電付与能力が低いために、初期におけるトナー
の帯電調整が難しいばかりでなく、長時間使用するとト
ナーが凝集劣化し、トナーやその添加剤等が帯電部材、
特に層規制部材表面に静電的に付着したり熱融着し易く
なって、トナーへの帯電付与が阻害されるのみならず、
均一な層形成ができなくなり、その結果、画像上に筋等
が発生するという問題があった。

【０００８】上記のような問題を改善するために、トナ
ーとは逆極性の帯電性を有する帯電制御材料を前記帯電
部材に含有させたトナー層規制部材が数多く提案され、
例えば、クロム錯塩染料を含有する層規制部材（特開昭
６２−１７７７３号公報）、４級アンモニウム塩を含有
する層規制部材（特開昭６２−２４２８０号公報）、ア
ミノ基を持つ有機顔料を含有する層規制部材（特開昭６
２−２４２８２号公報）、ニトロ基を持つ有機顔料を含
有する層規制部材（特開昭６２−２４２８４号公報）
が、それぞれ知られている。また特開昭６３−５３５７
号公報には、トナーに負帯電を付与する化合物を表面に
有する帯電付与材が記載されている。また、これらを含
めて、負帯電トナーに帯電付与させるために、正帯電性
を示すアクリル樹脂、ナイロン、ポリエステル樹脂又は
４級アンモニウム塩等の正帯電制御剤を帯電部材に含有
させることも数多く提案されている。

【０００９】しかしながら、これらの方法は、トナーの
初期においては帯電特性が向上して高品質の画像が得ら
れるが、連続使用するとトナーの凝集及び劣化を防止す
ることができず、したがって、現状では帯電部材にトナ
ーが付着或いは融着してトナーの帯電不良及び層形成不
良が起こるという問題が残されている。また近年、プリ
ンターの需要が拡大するにつれて、装置の小型化、高速
化及び低コスト化が進展して、プリンター装置には、よ
り高い信頼性と長寿命化が要望されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
における上記した実情に鑑みてなされたものである。す
なわち、本発明の目的は、長期に亘りトナーの帯電及び
搬送が安定化するとともに、カブリや濃度むらがなく、
画像上に筋が発生することなく安定した画像濃度が得ら
れる一成分現像剤、特に非磁性一成分現像剤を用いる画
像形成方法及びその方法に使用する画像形成装置を提供
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、一成分現
像剤を用いる現像方法について鋭意検討を重ねた結果、
現像剤担持体及び層規制部材の材質及びそれらの当接圧
を特定するとともに、現像剤担持体上に設ける現像剤の
薄層の厚さを特定の範囲にすることにより、上記した問
題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。

【００１２】本発明の画像形成方法は、静電潜像保持体
上に静電潜像を形成する工程と、現像剤担持体に当接す
る層規制部材により形成される現像剤担持体上の一成分
現像剤の薄層を用いて、前記静電潜像を顕像化する工程
を有する画像形成方法であって、前記現像剤担持体と前
記層規制部材とは、０ｇ／ｃｍを越えて５０ｇ／ｃｍ以
下の圧力で当接されている剛体を用い、かつ下記式
（Ｉ）で表される前記現像剤の層厚Ｓを０．５ないし
１．５の範囲に形成して現像させることを特徴とする。Ｓ＝３０×３^1/2Ｍ／πｄρ （Ｉ）（式中、Ｍは現像剤の単位面積当りの搬送量（ｇ／ｃｍ
²）、ｄは現像剤の体積平均粒子径（μｍ）、ρは現像
剤の比重（ｇ／ｃｍ³）を示す。）

【００１３】本発明の画像形成装置は、静電潜像保持体
に静電潜像を形成する手段と、現像剤担持体に当接して
設けた層規制部材により形成される現像剤担持体上の一
成分現像剤の薄層により、前記静電潜像を顕像化する手
段を有する画像形成装置において、前記現像剤担持体と
前記層規制部材とは、０ｇ／ｃｍを越えて５０ｇ／ｃｍ
以下の圧力で当接して設置されている剛体からなり、か
つ上記式（Ｉ）で表される前記現像剤の層厚Ｓが０．５
ないし１．５の範囲に形成されていることを特徴とす
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。図１を参照して説明すると、本発明は、現像剤担
持体（現像ロール）２の表面に一成分現像剤（トナー）
を保持させ、その保持したトナーを静電潜像保持体（感
光体）１との対向部に搬送して、感光体１上の静電潜像
を可視化する現像工程において、現像ロール２と層規制
部材（層形成ブレード）３とが、共に剛体からなってお
り、その現像ロールに層形成ブレードをトナーの搬送方
向において０ｇ／ｃｍより大きく５０ｇ／ｃｍ以下の範
囲の線圧で当接させるとともに、現像ロールの表面に、
下記式（Ｉ）で表されるトナーの層厚Ｓが０．５≦Ｓ≦
１．５の範囲になるようにトナーの薄層を形成すること
を特徴とするものである。Ｓ＝３０×３^1/2Ｍ／πｄρ （Ｉ）上記式（Ｉ）において、Ｍは現像剤の単位面積当りの搬
送量（ｇ／ｃｍ²）、ｄは現像剤の体積平均粒子径（μ
ｍ）、ρは現像剤の比重（ｇ／ｃｍ³）を意味する。

【００１５】すなわち、本発明は、上記のように、層規
制部材を現像剤担持体に低線圧で当接させ、トナーの搬
送量を少なくすることにより、狭いニップ幅でもトナー
の凝集がなくトナーに良好な帯電を付与できるととも
に、層規制部材へのトナーやその添加剤の付着・固着を
防止して、長期に亘り現像剤担持体上のトナー層形成を
安定して保持させるものである。

【００１６】本発明の画像形成装置は、静電潜像保持体
上に静電潜像を形成する潜像形成工程、現像剤担持体上
に薄層形成された現像剤を用いて該静電潜像保持体上の
潜像を現像する現像工程、静電潜像保持体上のトナー画
像を転写体に転写する転写工程、転写体上のトナー画像
を熱定着する定着工程及び静電潜像保持体上の残像トナ
ーを除去するクリーニング工程を有する一成分現像剤を
用いる画像形成方法にに適用される。

【００１７】上記の潜像形成工程としては、従来公知の
方法を適用することができるものであり、電子写真法ま
たは静電記録法によって、感光層または誘電体層等の静
電潜像保持体上に静電潜像を形成する。本発明に用いる
静電潜像保持体の感光層としては、有機系、アモルファ
スシリコン等の公知のものが使用できる。静電潜像保持
体が円筒状の場合には、アルミニウムまたはアルミニウ
ム合金を押出し成型した後、表面加工する等の公知の製
法により得られたものが使用される。また、ベルト状の
静電潜像保持体を用いることも可能である。

【００１８】現像工程は、現像剤担持体（現像ロール）
の回転円筒体上に、一成分現像剤（トナー）を層規制部
材（層規制ブレード）を用いて薄層形成し、これを現像
ニップまで搬送し、現像ロールと静電潜像を保持する静
電潜像保持体（感光体）とを現像部にて接触または一定
の間隙を設けて配置し、現像ロールと感光体との間にバ
イアスを印加しながら静電潜像をトナーにより可視像と
して現像する。その現像ロールとしては、ウレタンスポ
ンジ、導電性のポリプロピレンやアクリル系樹脂のブラ
シ等により現像剤供給ロール等を圧接し、現像ロール上
にトナーを供給する等の方法が採用される。

【００１９】本発明における現像剤担持体としては、ア
ルミニウム、ＳＵＳステンレス鋼等の金属やセラミック
スを引き抜きしたスリーブ、トナーの搬送性や帯電性を
制御するために、それらの基体表面に酸化、金属メッ
キ、研磨、ブラスト処理等の表面処理を施したもの、ま
たはそれらの基体にアクリル樹脂、フェノール樹脂等の
コート層を設けたもの、さらには、これらの樹脂に帯電
制御剤、導電剤、潤滑剤等を分散させたポリマー溶液を
塗布して形成されたコート層を設けたもの及びこれらを
一体成形したプラスチックスリーブ等の剛体スリーブが
用いられる。

【００２０】また、トナー層規制部材としては、ＳＵＳ
ステンレス鋼、アルミニウム板、リン青銅等の金属ブレ
ード、それらの基体にアクリル樹脂、フェノール樹脂、
ウレタン樹脂及びそれらに二硫化モリブデンやメラミ
ン、グラファイト、シリコーンアクリル等を混合させた
樹脂をコートしたもの、アクリル樹脂、アルミニウム、
テフロン、塩化ビニル樹脂、高密度ポリエチレン等の板
またはテープを貼り付けたもの、またはポリオキシメチ
レン、アクリル樹脂、ガラス等の板からなる剛体ブレー
ドが用いられる。

【００２１】本発明においては、上記の剛体スリーブか
らなる現像剤担持体の表面に、上記の剛体ブレードから
なる層規制部材を当接させてトナーの薄層形成を行う。
またその際、現像剤担持体への線圧は０ｇ／ｃｍより大
きく５０ｇ／ｃｍ以下、好ましくは０ｇ／ｃｍより大き
く２０ｇ／ｃｍ以下であり、かつ現像剤担持体上に形成
するトナー層について、前記式（Ｉ）におけるトナー層
厚Ｓを０．５≦Ｓ≦１．５、好ましくは０．７≦Ｓ≦
１．３の範囲を満たすようにして現像される。

【００２２】層規制部材に弾性ブレードを用いる場合に
は、現像ニップ幅が広くなりトナーの帯電時間を長く保
持することができるが、トナーとブレードとの接触面積
も大きくなるため、そのブレードにはトナーの固着が発
生しやすい。そのため、スリーブとブレードとの材質を
剛体系のものとし、ニップ幅を狭くして線圧を０ｇ／ｃ
ｍより大きく５０ｇ／ｃｍ以下の範囲にすることによ
り、ブレードにトナーを押し付けることなくトナーを搬
送できるので、トナーのブレードへの固着を減らすこと
ができる。しかし、ブレードの線圧を低くすると、トナ
ーがスリーブ上に機械的に搬送されやすく、現像剤担持
体上には低帯電のトナーが多層に形成されて、帯電不良
によるカブリやトナーこぼれが発生することになる。

【００２３】そこで、本発明では、スリーブ上に形成さ
れるトナー層は、前記式（Ｉ）で表されるＳを０．５≦
Ｓ≦１．５の範囲に限定するものである。これにより、
トナーと層規制ブレード及び現像ロールのスリーブとが
接触する機会が増大して、均等かつ良好に帯電したトナ
ーのみが搬送されることになる。このように、上記した
狭ニップ幅、低線圧及び少搬送量という３要素を組み合
わせることにより、画像形成において画像上に現れる白
筋等の発生を改善することができる。現像担持体と層規
制部材の線圧が、０ｇ／ｃｍ以下では、トナーの層形成
が難しく、一方、５０ｇ／ｃｍより大きいと、ブレード
上にトナー固着が発生しやすくなる。また、Ｓの値が
０．５より小さいと十分な画像濃度が得られないため濃
度むら等が発生し、一方、Ｓの値が１．５より大きいと
トナーの帯電量分布がブロードになり、カブリやダート
が発生し易い。

【００２４】本発明における転写工程は、静電潜像保持
体に転写ロール、転写ベルト等を圧接させてトナー像を
転写体に転写する接触型転写方式、コロトロンを用いて
転写体に転写する非接触型転写方式及びベルト状または
円筒状の中間転写体に一度トナー像を転写させた後、転
写体に転写する方式等の公知の方法が用いられる。クリ
ーニング工程は、転写工程において転写されずに静電潜
像保持体上に残ったトナーをクリーナーにより除去する
工程であるが、未転写トナーが少ない場合にはクリーナ
ーレスも可能である。クリーニング工程を設ける場合に
は、ブレードクリーニング、ブラシクリーニングまたは
ローラークリーニング等の公知のものが用いられ、ま
た、ブレードクリーニングには、シリコーンゴムやウレ
タンゴム等の弾性ゴムが用いられる。定着工程は、転写
体に転写されたトナー画像を定着器により定着する。定
着手段としては、ヒートロールを用いる熱定着方式が好
ましく用いられる。

【００２５】本発明に用いるトナーとしては、トナー粒
子は少なくとも結着樹脂及び着色剤を含有する。その結
着樹脂としては、ポリスチレン、スチレンーアクリル酸
アルキル共重合体、スチレンーメタクリル酸アルキル共
重合体、スチレンーアクリロニトリル共重合体、スチレ
ンーブタジエン共重合体、スチレンー無水マレイン酸共
重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステ
ル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポ
リアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等の公知の
材料が使用できるが、中でもスチレン−アクリル共重合
体、ポリエステルが好ましく用いられる。また、最近の
カラー化に伴う定着画像の平滑性及び透明性の向上を考
慮して、低軟化点の結着樹脂が多用されているが、これ
らは帯電部材と熱融着し易いものであるため、トナーの
帯電性及び層形成を阻害するという問題がある。本発明
における結着樹脂としては、特に、軟化点が９０〜１２
０℃という低軟化点のものを用いるとその効果が大きく
なる。ここにいう軟化点とは、フローテスタ（ノズル１
×１ｍｍ、荷重１０ｋｇ、島津製作所社製）を用いて測
定した溶融粘度１０⁴Ｐａ・ｓ（１０⁵ｐｏｉｓｅ）に
おける温度をいう。

【００２６】また、トナー粒子の着色剤としては、公知
の顔料または染料が用いられ、具体的には、カーボンブ
ラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイ
エロー、ウルトラマリンブルー、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、銅フ
タロシアニン、マラカイトグリーンオキサレート、ラン
プブラック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レ
ッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、
Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメ
ント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１
２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグ
メント・イエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー
１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３等の公
知のものが挙げられる。

【００２７】本発明に用いるトナー粒子には、グロスま
たは耐オフセット性の向上を目的として離型剤を添加し
てもよい。その離型剤としては、炭素数８以上のパラフ
ィン、ポリオレフィン等が好ましく、例えば、パラフィ
ンワックス、パラフィンラテックス、マイクロクリスタ
リンワックス、カルナバワックス等またはポリプロピレ
ン、ポリエチレン等を単独で、またはこれらを混合して
使用される。さらに、トナーの帯電を補助する目的で、
帯電制御剤を添加することもできる。負帯電トナーとし
て用いる場合には、クロム、鉄等のアゾ錯塩染料、サリ
チル酸のクロム、亜鉛、アルミニウム、硼素等の錯化合
物または帯電制御樹脂、一方、正帯電トナーとして用い
る場合は、４級アンモニウム塩等の公知のものを用いる
ことができる。

【００２８】本発明に用いるトナー粒子には、外添剤と
してＢＥＴ比表面積が１０〜１００ｍ²／ｇの範囲であ
り、好ましくは２０〜８０ｍ²／ｇの範囲、より好まし
くは３０〜７０ｍ²／ｇの範囲の大粒径微粒子を添加す
ることが好ましい。このような外添剤を用いることによ
って、ニップ部におけるトナーの搬送量が抑制されるた
め、短い帯電時間でもトナーに高帯電かつ均一な帯電を
付与することが可能となる。その理由は未だ明らかでは
ないが、トナー粒子に比較的大粒径の微粒子を外添する
ことにより、トナー同士の接触面積が低下するため、ト
ナー粒子間の付着力を低減させ、現像スリーブと層規制
ブレードとのニップ内においてトナーの分散性が向上
し、全トナーに均等な帯電を付与できることによるもの
と推定される。その外添剤のＢＥＴ比表面積が１００ｍ
²／ｇを越えるものでは、上記のような効果が低減す
る。すなわち、トナー粒子間の付着力が増加してトナー
搬送量が増大し、トナーに均等な帯電を付与できず、画
像カブリや画像むらが発生する。一方、１０ｍ²／ｇ未
満の微粒子では、トナーは、その流動性が著しく低下し
てニップ部への搬送が困難になり、トナーの層形成及び
帯電不良を起こし易くなり、また、この微粒子はトナー
から分離して感光体に付着し、傷やフィルミングを引き
起こす原因となり易い。

【００２９】トナー粒子の外添剤としては、シリカ、チ
タニア、アルミナ等の無機微粉末、脂肪酸、その金属塩
またはその誘導体等の有機微粉末、スチレン系樹脂、フ
ッ素系樹脂、アクリル系樹脂等の樹脂微粉末等の微粒子
が使用されるが、さらに、その表面をシランカップリン
グ剤またはシリコーンオイル等で疎水化処理したシリカ
の無機微粉末が好ましく、特にシリコーンオイル処理シ
リカが好ましい。また、これらの外添剤の添加量は、ト
ナー粒子に対して０．１〜３重量部の範囲、好ましくは
０．２〜２重量部、より好ましくは０．３〜１．５重量
部である。

【００３０】その他に、外添剤として現像剤に適度な流
動性および帯電性を付与させるために、流動化剤微粒子
を添加してもよい。用いられる流動化剤微粒子として
は、ＢＥＴ比表面積が１００〜３００ｍ²／ｇの疎水性
シリカ、表面をシランカップリング剤やシリコーンオイ
ルで処理した疎水化処理微粒子酸化チタン、アルミナ等
の無機微粉末が挙げられ、これらを単独または混合して
用いられる。

【００３１】本発明に用いるトナーの粒子径は、体積平
均粒子径（ｄ）で４〜１２μｍの範囲のものが好まし
く、より好ましくは５〜１０μｍである。体積平均粒子
径が４μｍ未満のものでは流動性が著しく低下して層形
成が難しく、カブリやダートの原因となり易い。他方、
１２μｍより大きいと、得られる画像の解像度が低下し
て高画質が得られなくなるばかりでなく、現像剤の単位
重量当りの帯電量が低くなるため、層形成維持性が悪く
なりカブリやダートが発生し易くなる。トナー粒子に外
添される微粒子を混合するには、例えば、Ｖ型ブレンダ
ー、ヘンシェルミキサー、レディゲミキサー等の公知の
混合機が用いられ、さらに必要に応じて、振動篩分機、
風力篩分機等により、トナーの粗大粒子を除去してもよ
い。

【００３２】本発明に用いるトナーの製造は、公知の如
何なる方法によってもよい。例えば混練及び粉砕方式、
すなわち、結着樹脂、着色剤及び帯電制御剤等を予備混
合した後、混練機にて溶融混練し、これを冷却して粉砕
及び分級し、次に外添剤微粒子を添加混合する方法や、
懸濁重合または乳化重合等による重合トナー等が用いら
れる。なお、本発明において、トナーの粒度はコールタ
ーカウンター社製粒度測定器ＴＡ−II、アパーチャー径
１００μｍで測定した。また、ＢＥＴ比表面積は、ベー
タソープ自動表面積計（Ｍｏｄｅｌ４２００、日機装株
式会社）を用い、窒素とヘリウムの混合ガスを用いて測
定した。

【００３３】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。なお、「部」は、いずれも「重量部」を意味する。（トナー粒子の作製）トナー粒子ａポリエステル樹脂（テレフタル酸／ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物、Ｍｗ：１２０００、Ｔｇ：６５℃、Ｔｍ：１００℃、比重：１．１ｇ／ｃｍ³）９２部銅フタロシアニンブルー顔料５部帯電制御剤（ボントロンＥ８４）３部上記材料を、ヘンシェルミキサーにより予備混合した
後、２軸押出し混練機を用いて設定温度１４０℃、スク
リュー回転数３００ｒｐｍ、供給速度１５０ｋｇ／ｈで
混練した。その混練物を冷却した後、粗粉砕し、次いで
ジェットミルにて微粉砕し、さらにこの粉砕物を風力分
級機にて分級することにより体積平均粒子径Ｄ₅₀が７．
３μｍのトナー粒子ａを得た。

【００３４】トナー粒子ｂ〜ｅトナー粒子ａと同様にして、それぞれ、Ｄ₅₀が９．０μ
ｍのトナー粒子ｂ、Ｄ₅₀が１２．０μｍのトナー粒子
ｃ、Ｄ₅₀が１５．０μｍのトナー粒子ｄ及びＤ₅₀が１
６．０μｍのトナー粒子ｅを得た。

【００３５】実施例１（非磁性一成分トナーＡの作製）トナー粒子ａ１００重
量部に、ＢＥＴ比表面積５０ｍ²／ｇのジメチルシリコ
ーンオイル処理したシリカ０．８重量部及び平均粒子径
１５ｎｍのデシルトリメトキシシランで疎水化処理した
ルチル型酸化チタン１．０部をヘンシェルミキサーにて
混合し、非磁性一成分トナーＡを作製した。（画像形成）図１に示される画像形成装置において、現
像ロール２には、直径φ＝１５ｍｍのアルミニウム製丸
棒の円筒体の表面に機械加工を施し、平均表面粗さＲａ
＝０．５μｍの凹凸を形成したものを設置し、また層形
成ブレード３には、ステンレス製で厚さが０．１５ｍｍ
の板バネ材を設置した。この装置に、層形成ブレード３
をブレード線圧１０ｇ／ｃｍ²で取り付け、トナーには
非磁性一成分トナーＡを用いて、Ｓを１．１９として画
像形成を行った。高温高湿環境下（２８℃、８５％Ｒ
Ｈ）および低温低湿環境下（１０℃、１５％ＲＨ）にお
いて、それぞれ１万枚のプリントテストを行ったとこ
ろ、いずれの環境下においても十分な画像濃度を有する
高画質の画像が継続して得られ、１万枚後の画像にも背
景部かぶり及び画像上の筋は見られなかった。テスト終
了後に層形成ブレードを調べたところ、トナーの固着は
見られなかった。

【００３６】実施例２（非磁性一成分トナーＢの作製）トナー粒子ｂ１００重
量部に、ＢＥＴ比表面積５０ｍ²／ｇのジメチルシリコ
ーンオイル処理したシリカ０．８重量部及び平均粒子径
１５ｎｍのデシルトリメトキシシランで疎水化処理した
ルチル型酸化チタン１．０部をヘンシェルミキサーにて
混合し、非磁性一成分トナーＢを作製した。（画像形成）実施例１において、層形成ブレード３に
は、厚さ０．１５ｍｍのステンレス製の板バネ材に厚さ
０．１ｍｍのアルミニウム板を貼付したものを設置する
とともに、トナーには非磁性一成分トナーＢを用いてＳ
を１．００にしたこと以外は、すべて実施例１と同様に
して、それぞれ１万枚のプリントテストを行ったとこ
ろ、いずれの環境下においても十分な画像濃度を有する
高画質の画像が継続して得られ、１万枚後の画像にも背
景部かぶり及び画像上の筋は見られなかった。このテス
ト終了後に層形成ブレードを調べたところ、トナーの固
着は見られなかった。

【００３７】実施例３（非磁性一成分トナーＣの作製）トナー粒子ｃ１００重
量部に、ＢＥＴ比表面積５０ｍ²／ｇのジメチルシリコ
ーンオイル処理シリカ０．８重量部及び平均粒子径１５
ｎｍのデシルトリメトキシシランで疎水化処理したルチ
ル型酸化チタン１．０部をヘンシェルミキサーにて混合
し、非磁性一成分トナーＣを作製した。（画像形成）アクリル樹脂（ＢＲ８０）１５ｇをメチル
エチルケトン７５ｇ中に入れて、ウェーブローター上で
２４時間放置し、層形成ブレードの塗布液を得た。この
塗布液を用いて、実施例１に記載の板バネ材を浸漬塗布
した後、１１０℃で１時間乾燥させることにより、厚さ
約１．０μｍのアクリル樹脂膜を形成した層規制ブレー
ドを得た。実施例１において、上記で得た層規制ブレー
ドを設置するとともに、非磁性一成分トナーＣを用いて
Ｓを０．８６にしたこと以外は、実施例１と同様にして
プリントテストを行ったところ、いずれの環境下におい
ても十分な画像濃度を有する高画質の画像が継続して得
られ、１万枚後の画像にも背景部かぶり及び画像上の筋
は見られなかった。このテスト終了後に層形成ブレード
を調べたところ、トナーの固着は見られなかった。

【００３８】比較例１（非磁性一成分トナーＤの作製）トナー粒子ｄ１００重
量部に、ＢＥＴ比表面積９０ｍ²／ｇのジメチルシリコ
ーンオイル処理したシリカ０．８重量部及び平均粒子径
１５ｎｍのデシルトリメトキシシランで疎水化処理した
ルチル型酸化チタン１．０部をヘンシェルミキサーにて
混合し、非磁性一成分トナーＤを作製した。（層形成ブレードの作製）ナイロン樹脂（ＣＭ８００
０、東レ社製）をメタノールとブタノールの混合溶液に
溶解させた層形成ブレードの塗布液を得た。この塗布液
を用いて、厚さ１ｍｍのウレタンゴムを貼付した厚さ
０．１５ｍｍのＳＵＳステンレス製基板上に、膜厚が３
μｍとなるように浸漬塗布した後、１００℃で１時間乾
燥させることにより、ナイロン樹脂膜を形成した層形成
ブレードを得た。（画像形成）得られた層形成ブレードを設置し、非磁性
一成分トナーＤを用いてＳを０．６３にしたこと以外
は、実施例１と同様にしてプリントテストを行ったとこ
ろ、高温高湿環境下では２０００枚、また低温低湿環境
下では１０００枚を越えた頃から、画像上に筋が発生
し、画像濃度の低下とともに背景部のかぶりも徐々に増
大した。このテスト終了後に層形成ブレードを調べたと
ころ、スリーブと当接しているニップ部にトナーが多く
固着しているのが見られた。

【００３９】比較例２（非磁性一成分トナーＥの作製）トナー粒子ｅ１００重
量部に、ＢＥＴ比表面積９０ｍ²／ｇのジメチルシリコ
ーンオイル処理したシリカ０．８重量部と平均粒子径１
５ｎｍのデシルトリメトキシシランで疎水化処理したル
チル型酸化チタン１．０部をヘンシェルミキサーにて混
合し、非磁性一成分トナーＥを作製した。（画像形成）厚さ１ｍｍのウレタンゴムを貼付した厚さ
０．１５ｍｍのＳＵＳステンレス製基板を層形成ブレー
ドとして設置し、非磁性一成分トナーＥを用いてＳを
０．５３にしたこと以外は、実施例１と同様にしてプリ
ントテストを行ったところ、高温高湿環境下では３００
０枚、低温低湿環境下では２０００枚を越えた頃から、
画像上に筋が発生し、画像濃度の低下とともに背景部の
かぶりも徐々に増大した。このテスト終了後に層形成ブ
レードを調べたところ、スリーブと当接しているニップ
部にトナーの固着が見られた。

【００４０】比較例３（非磁性一成分トナーＦの作製）トナー粒子ｅ１００重
量部に、ＢＥＴ比表面積９０ｍ²／ｇのジメチルシリコ
ーンオイル処理したシリカ１．０重量部をヘンシェルミ
キサーにて混合し、非磁性一成分トナーＦを作製した。（画像形成）厚さ１ｍｍのウレタンゴムを貼付した厚さ
０．１５ｍｍのＳＵＳステンレス製基板を層形成ブレー
ドとして設置し、非磁性一成分トナーＦを用いてＳを
０．４２にしたこと以外は、実施例１と同様にしてプリ
ントテストを行ったところ、トナーの搬送量が減少し、
高温高湿環境下では３０００枚、低温低湿環境下では２
０００枚を越えた頃から、画像上に筋が発生し、画像濃
度の低下とともに背景部のかぶりが徐々に増大した。こ
のテスト終了後に層形成ブレードを調べたところ、スリ
ーブと当接しているニップ部にトナーの固着が見られ
た。

【００４１】比較例４（非磁性一成分トナーＧの作製）トナー粒子ａ１００重
量部に、ＢＥＴ比表面積２０ｍ²／ｇのジメチルシリコ
ーンオイル処理したシリカ０．８重量部及び平均粒子径
１５ｎｍのデシルトリメトキシシランで疎水化処理した
ルチル型酸化チタン１．０部をヘンシェルミキサーにて
混合し、非磁性一成分トナーＧを作製した。（画像形成）この例では、図１に示される画像形成装置
において、現像ロール２としては、直径φ＝１５ｍｍの
アルミニウム製丸棒の円周表面に機械加工を施し、平均
表面粗さＲａ＝１．５μｍの凹凸を形成したものを設置
し、また層形成ブレード３には、ステンレス製で厚さが
０．１５ｍｍの板バネ材を設置した。また、非磁性一成
分トナーＧを用いてＳを２．７６とし、実施例１と同様
にしてプリントテストを行ったところ、トナーの搬送量
が増加し、また高温高湿環境下では３０００枚、低温低
湿環境下では２０００枚を越えた頃から、画像上に筋が
発生し、画像濃度の低下とともに背景部のかぶりが徐々
に増大した。このテスト終了後に層形成ブレードを調べ
たところ、スリーブと当接しているニップ部にトナーの
固着が見られた。

【００４２】（一成分画像形成装置）図２は、本発明の
画像形成装置の一例を示す概略構成図であり、画質評価
に用いたものである。非磁性一成分トナーを有する現像
機は、アルミニウムの表面をサンドブラストして平均表
面粗さＲａを０．５μｍにした現像ロール２とアクリル
系樹脂にカーボンブラックを分散させた現像剤供給ロー
ル４から構成され、現像ロール２は、感光体１と１５０
μｍの間隙に配置されている。感光体１は、ロール帯電
器５で帯電させた後、レーザー光による露光により静電
潜像を形成する。現像ロール２と現像剤供給ロール４に
は直流電圧と交流電圧をかけて静電潜像を現像するよう
にした。現像ロール２上のトナー層の形成は、層形成ブ
レード３を現像ロール２に点接触させ、１０ｇ／ｃｍの
線圧で当接させた。また、感光体１の周速は８０ｍｍ／
ｓ、現像ロール２の周速は１２０ｍｍ／ｓとし、トナー
の転写は転写ロール６を用い、クリーニングはブレード
式クリーナー７を用い、定着には熱ロール定着器８を用
いた。

【００４３】（画質評価方法）＜画像濃度＞Ｘ−ｒｉｔｅ社製の濃度測定器、Ｘ−ｒｉ
ｔｅ４０４Ａにより測定した。＜プリント上かぶり＞５０倍のルーペで画像背景部を観
察し、感応評価を行った。○は全くかぶりなし、△は若
干かぶりあり、×は多くのかぶりあり。＜画像上筋＞トナーをＡ４版用紙に全面現像した画像の
筋発生数を評価した。○は５本以下、△は６〜１０本、
×は１１本以上を意味する。

【００４４】上記各実施例および比較例において評価し
た結果を表１に示す。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、静電潜像保持体上と層
規制部材との材質及び押圧力、及び現像剤の層厚を特定
したことから、現像剤が層規制部材に固着することな
く、現像剤の帯電及び層形成が安定し、また帯電の環境
依存性も少なくなるため、長期に亘り高濃度の画像が得
られるとともに、低現像性、背景部かぶり及び画像上筋
等の発生しない高画質の画像を形成することが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いられる画像形成装置の要部を示
す概略構成図である。

【図２】本発明の画像形成装置一例を示す概略構成図
である。

【符号の説明】

１…感光体、２…現像ロール、３…層形成ブレード、４
…現像剤供給ロール、５…ロール帯電器、６…転写ロー
ル、７…クリーナー、８…熱ロール定着器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静電潜像保持体上に静電潜像を形成する
工程と、現像剤担持体に当接する層規制部材により形成
される現像剤担持体上の一成分現像剤の薄層を用いて、
前記静電潜像を顕像化する工程を有する画像形成方法に
おいて、前記現像剤担持体と前記層規制部材とは、０ｇ
／ｃｍを越えて５０ｇ／ｃｍ以下の圧力で当接されてい
る剛体を用い、かつ下記式（Ｉ）で表される前記現像剤
の層厚Ｓを０．５ないし１．５の範囲に形成して現像さ
せることを特徴とする画像形成方法。Ｓ＝３０×３^1/2Ｍ／πｄρ （Ｉ）（式中、Ｍは現像剤の単位面積当りの搬送量（ｇ／ｃｍ
²）、ｄは現像剤の体積平均粒子径（μｍ）、ρは現像
剤の比重（ｇ／ｃｍ³）を示す。）
【請求項２】静電潜像保持体に静電潜像を形成する手
段と、現像剤担持体に当接して設けた層規制部材により
形成される現像剤担持体上の一成分現像剤の薄層によ
り、前記静電潜像を顕像化する手段を有する画像形成装
置において、前記現像剤担持体と前記層規制部材とは、
０ｇ／ｃｍを越えて５０ｇ／ｃｍ以下の圧力で当接して
設置されている剛体からなり、かつ下記式（Ｉ）で表さ
れる前記現像剤の層厚Ｓが０．５ないし１．５の範囲に
形成されていることを特徴とする画像形成装置。Ｓ＝３０×３^1/2Ｍ／πｄρ （Ｉ）（式中、Ｍは現像剤の単位面積当りの搬送量（ｇ／ｃｍ
²）、ｄは現像剤の体積平均粒子径（μｍ）、ρは現像
剤の比重（ｇ／ｃｍ³）を示す。）