JPS59200282A - 電子写真現像方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真現像方法に関し、より詳細には、磁性
キャリアと乾式トナーとを混合して成る二成分系現像剤
を用いた電子写真現像方法に関する。

二成分系現像剤を用いた現像方法は、電子写真の分野で
広く利用されており、これを用いる場合には通常、内部
に磁石を有するスリーブ表面に現像剤を担持させたいわ
ゆる磁気ブラシの形で用いられ、現像の際には、現像剤
が現像装置内で混合攪拌され、相互に摩擦帯電した状態
で、スリーブ、又は磁石の回転により、光導電層上の静
電潜像担持面まで輸送され、トナーの摩擦電荷と静電潜
像との静電引力により、トナー粒子が潜像に移行し、現
像が行なわれる。さらに多数枚複写を行なう際には、現
像剤中のトナー濃度を一定に保つ必要があるため、トナ
ーのみを補充するという方法がとられる。

しかしながら、との二成分型現像方法においては、静電
潜像に磁気ブラシ中のキャリアが直接接触するだめ、潜
像の電荷かキャリアを通し現像スリーブ側へ逃げるため
、静電潜像上に均一な電荷が保持されず、その結果コピ
ー画像上にブラシ状の未現像部ができる、いわゆるブラ
シマーク現象が発生し、コピー品質を損うと討った欠点
を有している。

上記ブラシマーク現象を防止する方法として各種の提案
がなされている。例えば、現像剤中のトナー含イ〕率を
過剰にして、キャリアの表面をトナーで囲うようにし、
潜像とキャリアの露出面との接触を防止する方法がある
が、この方法においては、）−ナーの含有率が高いこと
に起因して、トナー全体が均一に摩擦帯電されず、地肌
かぶりが発生し易く、まだ画像後端の尾引きが生ずると
いう欠点を有する。まだ、キャリア表面を樹脂コーティ
ングし、キャリアの表面抵抗を上げることにより、潜像
電荷がキャリアへ流れるのを防止する方法があるが、こ
の方法では、樹脂がキャリア表面より剥がれ易いととも
に、キャリアの摩擦帯電極性が限定される等の問題を生
ずる。さらに、鉄粉のかわシに高抵抗フェライトキャリ
アを使用する方法では、現像条件をシビアに限定する必
要がある。

零発り］者は、スタート用現像剤として比較的高抵抗の
トナーを使用し、多数枚複写の際に、比較的低抵抗め＼
トナーを補給することにより、上述した欠点がすべて解
決されることを見出した。

本発明の目的は、ブラシマーク、地肌かぶり、エツジ効
果が生ぜず、解像力にすぐれた高品質の複写物を得るこ
とのできる電子写真現像方法を提供するにある。

本発明の他の目的は、多数枚コピ一時においても初期画
像濃度を維持し、コピー品質が劣化しない現像方法を提
供するにある。

即ち、本発明は、磁性キャリアと乾式トナーとを混合し
て成るスタート用現像剤を静電潜像担持面に接触させ、
現像に消費される該乾式トナーの弗゛に応じて、補充用
トナーを補給する電子写真現像方法におい、て、前記ス
タート用現像剤中の乾式トナーの全体の体積抵抗をＲ１
（Ω・Ｃ７７１）　、前記補充用トナーの全体の体積抵
抗値をＲ２（Ω・砿）としたとき、 １０１３≦Ｒ２≦Ｒ１／１０・、１ の関係にあることを特徴とする電子写真現像方法を提供
するものである。

二成分系現像方法において、ブラシマーク現象の発生す
る原因は先にも述べた通り、キャリア、全体的には現像
剤の体積抵抗が低いため、潜像電荷がリークするだめで
ある。そのため初岸において（ｌ−ｊ現像剤の体積低溶
は高めに設定する必要がある。しかＬながら、初期段階
で使用したトナーを多数枚コピ一時の補給トナーとして
用いた場合にはキャリアの劣化にともない、現像剤の抵
抗はさらに高抵抗化する傾向にある。

この点に関しては、複写コピー数とバイアス電流値との
関係を示した第１図を参照することにより、さらに明確
になる。図中、曲線（Ａ）は比較的高抵抗のトナーを終
始使用した場合を示すもので初期において約７μＡのバ
イアス電流値を示したものが、多数枚複写では急激に低
下し、複写コピ一枚数１０，０００枚後では約１．０μ
Ａまで低下する。

この時、複写画像は、高抵抗化に基づくエツジ効果によ
る濃度低下、地肌かぶりが増大する。

また、比較的低抵抗のトナーを終始使用した場合を示す
曲線（Ｃ）も、同じように複写コピ一枚数の増加ととも
に、バイアス電流値は低下する。

この時、バイアス電流値は、全体として高い値を示すだ
め、画像は、ブラシマークの発生から免かれない。

本発明によれば、スタート用現像剤中の乾式トナーの全
体の体積抵抗をＲ１（Ω・ａｍ）、補充用トナーの全体
の体積抵抗をＲ２（Ω・Ｑｍ）としたとき、 １０１３≦Ｒ２≦Ｒ，／１Ｏ−（１） の関係にあることが重要である。即ち、それぞれのトナ
ーを上記式の関係にすることにより、初期においてブラ
シマークの発生を抑制するとともに一１多数枚コピ一時
には、現像剤のノくイアスミ流値を常に安定した状態に
保つ（第１図、曲線（Ｃ）参照）ことができる今め、初
期の画像゛を維持し、品質の劣化しないコピーが得られ
ることが可能となる。

上期構成によりバイアス電流値が一定に保たれる理由と
してはいまだ明確ではないが、本発明者は次のように考
える。初期においては、スフート剤のみの物性によりバ
イアス電流値は決定される。多数枚複写時には、現像剤
中には、スタート剤中の乾式トナー、補充トナーが混在
した状態にあシ、現像には、キャリアとの摩擦帯電力の
小さい補充トナーが優先的に消費されるだめ、抵抗の高
い乾式トナーは、常に現像装置内に残存するようになる
。それとともに、キャリアは次第に高抵抗イビする傾向
にある。即ち、補充用土ナー、残存、する乾式トナー、
及びキャリアの個々の川乃至は抵抗値は変化しながらも
、式（１）の条件により、この３者は抵抗の上でバラン
スが保たれ、現像剤全体として体積抵抗が安定化してい
るためと考えられる。

もし、式（１）の条件が満足されない場合、例えばＲ２
＞’Ｒ１／１０の場合には、補充用トナーは現像剤の高
抵抗化を抑制することができず、かぶり濃度の増加、エ
ツジ効果による濃度低下は免れない。またＲ２＜１０１
３の場合には逆に補充用トナーにより現像剤は低抵抗化
され過き、ブラシマークが発生するようになる。

本発明に用いられるスタート用現像剤中のトナー、およ
び補充用トナーはそれ自体公知の手段で調製することが
できる。定着性を促進させる樹脂としては、公知の熱可
塑性樹脂、例えばポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、
ポリアクリレート樹脂、ポリメタクリレート樹脂、塩化
ポリビニル樹脂、フッ素樹脂等、熱硬化性合成樹ｕｈ　
テｓるエポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、
天然樹脂であるロジン、ギルツナイト等及びそれらの変
性物を用いることができる。また、着色剤として、カー
ボンブラ・ｙり、クロームイエロー、オイルレフＦ、ロ
ーズベンガル、フタロシアニンブルー、ニグロシン、フ
ァーストレッド、その・他種々の着色剤を用いることが
できる。製造にあたっては、定着用樹脂媒質中にカーボ
ンブラック等の顔料を均−且つ一様に混練し、次いで粒
状化する。

また混練、粒状化に先立って増用の目的で、炭酸カルシ
ウム、微粉末ケイ酸等の充填剤を、それぞれの全体当り
２０重量％迄の量で配合することかでき、現像剤を熱ロ
ールで定着する方式では、シリコーンオイル、低分子量
オＶフィン樹脂類、各種ワックス類等のオフセット防止
剤を、それぞれの全体当り２乃至１５重量％の量で使用
できる。また現像剤を圧力ロールで定着する用途Ｋｔ／
ｉ、パラフィンワックス、各挿動・植物ロク、脂肪酸ア
ミド等の圧力定着性賦与剤を全体当り５乃至３０重句％
の昂て使用してもよい。なお、それぞれのトナーを本発
明の体積抵抗の関係にする際には、それ自体公知の抵抗
制御剤、例えば、カーボンブラック、導電性金属酸化物
等を適宜、そ９配合卸を調製することにより、任意の抵
抗を有するトナーを得ることかできる。

さらに、本発明でのトナーの体積抵抗は、全体としての
体積抵抗てあれば良く、例えば、低抵抗トナーと高抵抗
トナーとの混合物を使用しても、本発明の条件を満足す
れば問題はない。

トナーの粒径は現像特性等を考慮して５乃−至２０μが
好ましい。

、磁性キャリアとしては、鉄粉、フェライト等が使用で
きるが、特にキャリア全体の体積抵抗が、１０６Ω・σ
以下のものに対して、本発明は、よりその効果を発揮す
るものである。

本発明の現像方法を用いて、静電潜像を現像する際には
、公知の二成分系現像装置を用いることができる。即ち
、第２図に示すように、磁石１を内蔵したスリーブ２上
に、スタート用現像剤を保持させ、スリーブ２上に磁気
ブラシ３を形成させ、攪拌機構４によりキャリア１．ト
ナーの両者を摩擦帯電させ、穂切り部材５により、現像
剤の量を規制させたのちに、スリーブ２上で磁気ブラシ
３を潜像保持体６とを、スリーブ２、磁石１のどちらか
、又は両者の回転により摺擦させることにより現像する
ことかできる。

多数枚複写を行なう場合には、現像されたトナー像、ま
た現像剤中のトナー濃度を検知する検知手段７からの信
号により、補給トナー８をホッパー９の底部に配置され
たトナー補給用ローラ１０により逐次補給することによ
りトナーの濃度を一定に保つことかできる。

このように本発明は、従来の現像装置を用いて、特別な
キ岬リアを使用することなく、ブラシマーク、地肌かふ
り、エツジ効果のない高品質な複写物を得ることができ
るとともに、多数枚複写においても初期画像を維持し、
コピー品質の劣化しない複写物を得ることができるので
ある。

本発明を次の例て説明する。

トナー製造例１）。

上記組成物をヘンシ・ルミキサ−で十分混合したものを
二軸押出機で溶融混練して冷却後、カッティングミルで
粗粉砕する。次いで超音波式ジェットミル微粉砕機で微
粉砕し、得られた微粉砕物を分級して５〜２０μの粒度
分布を有する平均粒径１　ｔ、３μの黒色トナーを得た
。

さらに、流動性改善のためぬヘンシェルミキサーにて疎
水性シリカＲ−９７２（日本アエロジルを行々っだ。

得られたトナーの体積固有抵抗は８．９Ｘ１０’Ω・鍋
であった。

トナー製造例２） 上記組成物をトナー製造例１）と同様にして５８．１ 〜２０μの粒度分布を有する平均径Ｉ１．４μの黒色ト
ナーを得た。

得られたトナーの体積固有抵抗は５．ｌＸｌ０」３Ω・
σであった。

トナー製造例３） 上記組１戊物を製造例１）と同様にして５〜２０μの粒
度分布を有する平均粒９１１１２μの赤色トブーーを得
た。

トナーの体積固有抵抗は１，３ＸＩＯ１５Ω・−てあっ
た。

トナー製造例４） 」−記組成物を製造例１）と同様にして５〜２０μの粒
度分布を有する平均粒径１１．３μの赤色ドブ−を得た
。

１−ナーの体積固有抵抗値は８．ｌＸ１０Ｉ３０・個で
あり／トナー製造例５） 上記組成物をトナー製造例１）と同様にして５〜２０μ
の粒度分布を有する平均粒ｑ蚤Ｉ　Ｌ５μの黒色トナー
を得た。

得られたトナーの体積固有抵抗は３６Ｘ　］　０１４Ω
・σてあった。

トナー製造例６） 〜２０μの粒度分布を有する平均粒径１１怜黒色トナー
を得た。

得られたトナーの体積固有抵抗は３＝ｔｏ１２Ω面こ０
　　であった。

実施例Ｉ。

スタート用現像剤として製造例１）のトナー１５０ｙと
鉄粉キャリア（ＥＦＶ　２００／３００、日本鉄粉社製
）　１，５００ｙとを混合し、二成分型乾式複写機（Ｄ
Ｃ−Ａ２、三田工業（掬社製）に装填し、現像装置のポ
ツパー中に製造例２）のトナーを装填し、コピーを行な
った。コピーの１枚ｍおしび１０，０００枚目での画像
濃度、かぶり濃度、の測定、エツジ効果、ブラシマーク
の有無、バイアス電流値の測定を行なった。結果は第１
表に示す。

１枚ｍの画像はエツジ効果、ブラシマークのない、高濃
度でかぶりのない解明な画像であり、１０，０００枚後
もはきんと１枚ｍとかわりのない画像か得られた。

実施例２ スタート用として製造例３）、補充用として製造例４）
のトナーをそれぞれ使用し、実施例１と同様にして複写
テストを行なったところ鮮明々赤色画像か得られた。Ｉ
　Ｏｌｏ　００枚後も初期画像とかわらず、高濃度でか
ぶり、エツジ効果、ブラシマークのない鮮明な画像であ
った。

各測定値は第１表に示す。

比較例１ スタート用、補充用として製造例１）のトナーを使用し
、実施例１と同様にして、複写テストを行なったところ
、初期画像は、かぶり、エツジ効果、ブラシマークのな
い鮮明な画像であったか１０，０００枚後は、かぶりか
目立ち、エツジ効果か強く、画像濃度も初期と比較して
、低下した画像か得られた。

各測定値は第１表に示す。

比較例２゜ スタート用、補充用、共に製造例２）のトナーを使用し
、実施例１と同様にして複写テストを行なったところ、
初期画像（ｒｉ高濃度でかぶり、エツジ効果もほきんど
ないものであったか、）゛ラシマークか目立つものであ
った。

１０．０００枚後はかぶりかあり、ブラシマークもやは
り目立つものでありた。

各測定値は第１表に示す。

比較例３ スタート用として製造例１）のトナー、補充用として製
造例５）のトナーを使用し、実施例１と同様に複写テス
トを行なったが初期画像は実施例１の初期と同様な画像
か得られたが−１０，０００枚後でハエッジ効果か目立
ち、ゎずがなからかぶりのある画像であった。

各測定値は第１表に示す。

比較例４ スタート用として製造例１）、補充用として製造例６）
のトナーを使用して、実施例１と同様にして複写テスト
を行なった。初期画像は一鮮明で問題けなかったか、１
０，０００枚後は、ブラシマークかひとく目立つように
なった。

各測定結果は第１表に示す。

：第１表 ○　発生しない　　　Δ゛わずかに発生する　　　ד
ひどく発生するなお画像濃度、かぶり濃度の測定は小西
六社製ザクラデンシトメータにより行ない、エツジ効果
、ゾラシマークは、目視判断により行ない、バイアス電
流値は、現像スリーブに２２０ｖの電圧を印加した時に
スリーブと感光体間に流れる電流値で表わした。

【図面の簡単な説明】

第１図は、複写コピ一枚数とバイアス電流値との関係を
表わす。 第２図は、本発明の現像方法を用いる現像装置の断面図
を示す。 １・・・・・・磁石、２・・・・・・スリーブ、３・・
・・・・磁気ブラシ、４・・・・・・攪拌機構、５・・
・・・・穂切板、６・・・・・・像保持部材、７・・・
・・・検知手段、８・・・・・・保給用トナー、９・・
・・・・ホッパー、１０・・・・・・トナー補給用ロー
ラ 特許出願人　三田工業株式会社 第１図 複写コピー君（文 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 磁性キャリアと乾式トナーとを混合して成るスタート用
   現像剤を静電潜像担持面に接触させ、現像に消費される
   該乾式トナーの量に応じて、補充用トナーを補給する電
   子写真現像方法において、前記スタート用現像剤中の乾
   式トナーの全体の体積抵抗をＲ＋（Ω・ｃ／ｎ）、前記
   補充用トナーの全体の体積抵抗値をＲ２（Ω・σ）とし
   たとき、１０１３≦Ｒ２≦Ｒ１／１０ の関係にあることを特徴とする電子写真現像方法。