JPS63113555A - 画像形成方法 - Google Patents
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Classifications
-
- G—PHYSICS
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- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
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- G03G9/08—Developers with toner particles
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- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は゛社子写真法を採用したデジタルプリンター用
画像形成方法に関する。
画像形成方法に関する。
[従来の技術]
従来、乾式現像方式としては各種方法が提案されまた実
用化されている。
用化されている。
例えば、2J&分系現像剤を用いた現像方法では現像ロ
ーラー上に塗布された該現像剤によって潜像の画像部を
現像する場合、現像剤中のトナーは、現像ローラー上に
塗布された現像剤の山数パーセント以下しか使用してい
ない。このことは現像器構成から考慮して非常に効率の
悪いものである。なぜならば所定の十分な現像濃度を得
るために多量の現像剤を現像ローラーが回転毎に現像ロ
ーラー上に一定量かつトナーS度を均一にして塗布する
必要があるためである。このため現像器構成を大型化・
複雑化していた。もちろんこの種の現像方式においても
現像効率の向上は試みられた。たとえば本出願人は特開
昭55−32060.55−133058、56−70
560を提案し、かつMP−8500複写機に実用化さ
れている。これによれば、現像濃度をあげることができ
、現像効率を上昇することができるものの、画像部にお
いて100%に近い現像効率を達成するには至らず、こ
の種の現像方式はいまだ改善の余地を残している。
ーラー上に塗布された該現像剤によって潜像の画像部を
現像する場合、現像剤中のトナーは、現像ローラー上に
塗布された現像剤の山数パーセント以下しか使用してい
ない。このことは現像器構成から考慮して非常に効率の
悪いものである。なぜならば所定の十分な現像濃度を得
るために多量の現像剤を現像ローラーが回転毎に現像ロ
ーラー上に一定量かつトナーS度を均一にして塗布する
必要があるためである。このため現像器構成を大型化・
複雑化していた。もちろんこの種の現像方式においても
現像効率の向上は試みられた。たとえば本出願人は特開
昭55−32060.55−133058、56−70
560を提案し、かつMP−8500複写機に実用化さ
れている。これによれば、現像濃度をあげることができ
、現像効率を上昇することができるものの、画像部にお
いて100%に近い現像効率を達成するには至らず、こ
の種の現像方式はいまだ改善の余地を残している。
現像効率の向上という点では1成分現像方法の方が2成
分現像方法よりも優れている。その中でも特に本出願人
が先に出願した、特開昭54−43037では、現像ロ
ーラー上に200IAI11以下のトナー薄層を形成し
、スリーブ上に塗布したトナーを画像部においてほぼ1
00%に近い現像効率で現像している。このため現像器
構成を小型化・簡略化して実用化することができた。こ
れは現像ローラー上に200 p、m以下という薄層を
形成することができたため達成されたものである。しか
し、1成分現像、2成分現像いずれの現像方式において
も乾式現像剤の薄層を形成することは極めて難かしく、
このため1成分現像においても本出願人以外は比較的厚
い層の形成で現像装置を構成している。画質の点からも
現像画像の鮮明度、解像力、等の向上が求められている
現在、乾式現像剤の薄層形成方法及びその装置に関する
開発は必須となっている。
分現像方法よりも優れている。その中でも特に本出願人
が先に出願した、特開昭54−43037では、現像ロ
ーラー上に200IAI11以下のトナー薄層を形成し
、スリーブ上に塗布したトナーを画像部においてほぼ1
00%に近い現像効率で現像している。このため現像器
構成を小型化・簡略化して実用化することができた。こ
れは現像ローラー上に200 p、m以下という薄層を
形成することができたため達成されたものである。しか
し、1成分現像、2成分現像いずれの現像方式において
も乾式現像剤の薄層を形成することは極めて難かしく、
このため1成分現像においても本出願人以外は比較的厚
い層の形成で現像装置を構成している。画質の点からも
現像画像の鮮明度、解像力、等の向上が求められている
現在、乾式現像剤の薄層形成方法及びその装置に関する
開発は必須となっている。
ところで、上述の本出願人の方法は、磁性トナーの薄層
形成に関するものであった。磁性トナーは磁性を持たせ
るためトナー内に磁性体を内添しなければならず、これ
は転写紙に転写した現像像を熱定着する際の定着性の悪
さ、トナー自身に磁性体を内添するため(磁性体は通常
黒色である)そのカラー再現の際の色彩の悪さ等の問題
点がある。
形成に関するものであった。磁性トナーは磁性を持たせ
るためトナー内に磁性体を内添しなければならず、これ
は転写紙に転写した現像像を熱定着する際の定着性の悪
さ、トナー自身に磁性体を内添するため(磁性体は通常
黒色である)そのカラー再現の際の色彩の悪さ等の問題
点がある。
このため非磁性トナーの薄層形成方式としてビーバーの
毛のような柔い毛を円筒状のブラシにして、これにトナ
ーを付着塗布する方法や、表面がベルベット等の繊維で
作られた現像ローラーにドクターブレード等により塗布
する方式が提案されている。
毛のような柔い毛を円筒状のブラシにして、これにトナ
ーを付着塗布する方法や、表面がベルベット等の繊維で
作られた現像ローラーにドクターブレード等により塗布
する方式が提案されている。
しかしながら、上記m、維ブラシにドクターブレードと
して弾性体ブレードを使用した場合、トナー量の規制は
可能であるが、均一な塗布は行われず、現像ローラー上
のta維ブラシを摺擦するだけで、ブラシの繊維間に存
在するトナーへの摩擦帯電電荷付与は行われないため、
かぶり等の発生しやすい問題点があった。
して弾性体ブレードを使用した場合、トナー量の規制は
可能であるが、均一な塗布は行われず、現像ローラー上
のta維ブラシを摺擦するだけで、ブラシの繊維間に存
在するトナーへの摩擦帯電電荷付与は行われないため、
かぶり等の発生しやすい問題点があった。
また、磁性トナーは磁力を利用してトナーの飛散を防止
することが容易にできるが、非磁性トナーは磁力を利用
することができず、トナーの機内飛散を生じやすかった
。上述の不都合な点は、コピー時のみならず、装置の搬
送時にも振動や衝撃が与えられた場合にも生じるもので
あった。
することが容易にできるが、非磁性トナーは磁力を利用
することができず、トナーの機内飛散を生じやすかった
。上述の不都合な点は、コピー時のみならず、装置の搬
送時にも振動や衝撃が与えられた場合にも生じるもので
あった。
本件出願人は上述の従来方法と全く異なる現像装置とし
て、非磁性トナーと磁性粒子を用い、トナー担持部材に
対向して磁性粒子拘束部材を設け、該保持部材表面の移
動方向に関し、磁性粒子拘束部材の上流に磁界発生手段
の磁気力によって磁性粒子の磁気ブラシを形成し、磁性
粒子拘束部材によって磁気ブラシを拘束し、非磁性トナ
ーの薄層をトナー保持部材上に形成する方法を既に提案
した(特開昭58−143360 )。この方法により
、現像部において潜像保持体とトナー担持体との間隙を
トナー層厚よりも広く設定し、交番電解を印加すること
によって潜像保持体表面に非磁性トナー現像画像を得る
方法を実用化した。これにより、現像効率が極めて高く
、小型・簡素な現像器構成でカラー現像像を得ることが
できる様になった。特に2成分磁気ブラシ摺擦現像にお
いて、ベタ画像部に発生する摺擦跡が無く良質のベタ画
像が得られたのである。しかし、原稿の画像を読みとる
リーダ一部からの出力情報が多様化するに伴い、プリン
タ一部においてもこれらの多様化に応え得るものが望ま
れており、特にデジタルプリンターとして、レーザー光
のスポット径が50〜150gm程度に形成された潜像
を高解像性に現像するために、さらに現像画質の改善さ
れた現像方式の開発および現像剤の開発が望まれていた
。
て、非磁性トナーと磁性粒子を用い、トナー担持部材に
対向して磁性粒子拘束部材を設け、該保持部材表面の移
動方向に関し、磁性粒子拘束部材の上流に磁界発生手段
の磁気力によって磁性粒子の磁気ブラシを形成し、磁性
粒子拘束部材によって磁気ブラシを拘束し、非磁性トナ
ーの薄層をトナー保持部材上に形成する方法を既に提案
した(特開昭58−143360 )。この方法により
、現像部において潜像保持体とトナー担持体との間隙を
トナー層厚よりも広く設定し、交番電解を印加すること
によって潜像保持体表面に非磁性トナー現像画像を得る
方法を実用化した。これにより、現像効率が極めて高く
、小型・簡素な現像器構成でカラー現像像を得ることが
できる様になった。特に2成分磁気ブラシ摺擦現像にお
いて、ベタ画像部に発生する摺擦跡が無く良質のベタ画
像が得られたのである。しかし、原稿の画像を読みとる
リーダ一部からの出力情報が多様化するに伴い、プリン
タ一部においてもこれらの多様化に応え得るものが望ま
れており、特にデジタルプリンターとして、レーザー光
のスポット径が50〜150gm程度に形成された潜像
を高解像性に現像するために、さらに現像画質の改善さ
れた現像方式の開発および現像剤の開発が望まれていた
。
[発明が解決しようとする問題点]
このように、デジタルプリンタの優れた機能を十分に発
揮させるためには、現像剤の性能が高く、かつ前記現像
剤に最適な現像方法でなければならない。
揮させるためには、現像剤の性能が高く、かつ前記現像
剤に最適な現像方法でなければならない。
本発明は上述の従来の事情に鑑みなされたもので、現像
効率が極めて高くかつ、従来現像方式に優るとも劣らな
いベタ現像画像を得ることができる現像方式の提供を目
的とする。
効率が極めて高くかつ、従来現像方式に優るとも劣らな
いベタ現像画像を得ることができる現像方式の提供を目
的とする。
本発明の更なる目的は、トナーと磁性粒子、現像ローラ
間の帯電が滑らかに行なわれることでベタ画像が安定化
する現像方式を提供することにある。
間の帯電が滑らかに行なわれることでベタ画像が安定化
する現像方式を提供することにある。
本発明の更なる目的は、磁性粒子の静電保持体への付着
及びトナーの飛散を減少させる現像方式を提供すること
にある。
及びトナーの飛散を減少させる現像方式を提供すること
にある。
本発明の更なる目的は、スポット径が50〜150ルm
程度に形成した潜像を忠実に再現できる高解像性の現像
方式中≠が嚇滲考を提供することにある。
程度に形成した潜像を忠実に再現できる高解像性の現像
方式中≠が嚇滲考を提供することにある。
[問題点を解決するための手段及び作用]すなわち本発
明によれば、原稿の画像を電気信号に変換し、該電気信
号に応じて潜像保持体上に静電潜像を形成し、次いで該
潜像保持体と対向する現像剤担持体の現像領域で、該潜
像保持体と該現像剤担持体との間に交番電界を付与しな
がら上記静電潜像を非磁性トナーで現像する画像形成方
法において、真比重が6以下でありかつ電気的絶縁性樹
脂で被覆されている磁性粒子によって、現像剤担持体の
現像領域に該磁性粒子の存在量が5〜80mg/cm2
となるように磁気ブラシを形成し、現像領域で潜像保持
体と現像剤担持体表面および現像剤担持体表面に形成さ
れている該磁気ブラシ表面との間で、シリコーンオイル
で処理されたシリカ微粉体を含有する非磁性トナーを往
復させながら潜像を現像することを特徴とする画像形成
方法が提供される。
明によれば、原稿の画像を電気信号に変換し、該電気信
号に応じて潜像保持体上に静電潜像を形成し、次いで該
潜像保持体と対向する現像剤担持体の現像領域で、該潜
像保持体と該現像剤担持体との間に交番電界を付与しな
がら上記静電潜像を非磁性トナーで現像する画像形成方
法において、真比重が6以下でありかつ電気的絶縁性樹
脂で被覆されている磁性粒子によって、現像剤担持体の
現像領域に該磁性粒子の存在量が5〜80mg/cm2
となるように磁気ブラシを形成し、現像領域で潜像保持
体と現像剤担持体表面および現像剤担持体表面に形成さ
れている該磁気ブラシ表面との間で、シリコーンオイル
で処理されたシリカ微粉体を含有する非磁性トナーを往
復させながら潜像を現像することを特徴とする画像形成
方法が提供される。
ここで言う非磁性トナーとは、外部磁界50005eで
、10emg/g以下の磁化しか示さない、実質的に磁
性トナーとして挙動できないトナーを指す。
、10emg/g以下の磁化しか示さない、実質的に磁
性トナーとして挙動できないトナーを指す。
本発明者らは、本件出願人が前記特開昭58−1433
60を提案後1その改良について鋭意研究した結果、現
像部において、明確な現像磁極を形成し、局部的に集中
した現像を行なうこと、■成分系現像方式においては、
トナーへの摩擦帯電付与が主としてスリーブ表面との間
で行なわれるため、実質的にスリーブ表面積を増大させ
ることなどによりトナーの摩擦帯電性の安定化、スリー
ブ上へのトナー供給の安定化、階調性・均−性等の画質
の向上などが達成されることを見い出したのである。さ
らに、本発明において用いられる磁性粒子および非磁性
トナーは、本現像方式に適用するに及んで、トナーと磁
性粒子との、あるいはトナー担持体との付着、離型、帯
電等の相互作用を適切に調整することにより、トナーの
飛翔現像能力を最大に発揮せしめ、良好な画像が長期に
わたり安定して供給できることを見い出したのである。
60を提案後1その改良について鋭意研究した結果、現
像部において、明確な現像磁極を形成し、局部的に集中
した現像を行なうこと、■成分系現像方式においては、
トナーへの摩擦帯電付与が主としてスリーブ表面との間
で行なわれるため、実質的にスリーブ表面積を増大させ
ることなどによりトナーの摩擦帯電性の安定化、スリー
ブ上へのトナー供給の安定化、階調性・均−性等の画質
の向上などが達成されることを見い出したのである。さ
らに、本発明において用いられる磁性粒子および非磁性
トナーは、本現像方式に適用するに及んで、トナーと磁
性粒子との、あるいはトナー担持体との付着、離型、帯
電等の相互作用を適切に調整することにより、トナーの
飛翔現像能力を最大に発揮せしめ、良好な画像が長期に
わたり安定して供給できることを見い出したのである。
すなわち、本発明に用いられる現像剤に本現像方式を適
用することによってはじめてスポット径が50〜150
ルm程度に形成した潜像を忠実に再現できるようになり
、現像像濃度の制御、現像像の太り・細りなどの制御が
可能となった。
用することによってはじめてスポット径が50〜150
ルm程度に形成した潜像を忠実に再現できるようになり
、現像像濃度の制御、現像像の太り・細りなどの制御が
可能となった。
本発明者らはこの理由を以下のように考えている。すな
わち、従来の2成分現像方式と異なり、本現像剤と本現
像方式を組み合せることにより、現像効率を100%に
近く高めることが可能となり、潜像電位の高電位側でト
ナー現像量を安定にすることが達成され、デジタルプリ
ンターのON−OFF現像に最適となった。また、トナ
ー粒子中にシリコーンオイルで処理したケイ酸微粉体を
含有させたため、磁性粒子とトナー粒子の攪拌性、分散
性が良好であるので、トナー粒子が個々の粒子として現
像に供されるため、50〜150JLff+のスポット
径を忠実に再現できると考える。さらに、軽量の磁性粒
子を使用しているため、その軽負荷ゆえ現像剤劣化が起
こりにくく、耐久による現像性の低下、凝集が起こらず
、常に安定な現像像を得ることができると考える。
わち、従来の2成分現像方式と異なり、本現像剤と本現
像方式を組み合せることにより、現像効率を100%に
近く高めることが可能となり、潜像電位の高電位側でト
ナー現像量を安定にすることが達成され、デジタルプリ
ンターのON−OFF現像に最適となった。また、トナ
ー粒子中にシリコーンオイルで処理したケイ酸微粉体を
含有させたため、磁性粒子とトナー粒子の攪拌性、分散
性が良好であるので、トナー粒子が個々の粒子として現
像に供されるため、50〜150JLff+のスポット
径を忠実に再現できると考える。さらに、軽量の磁性粒
子を使用しているため、その軽負荷ゆえ現像剤劣化が起
こりにくく、耐久による現像性の低下、凝集が起こらず
、常に安定な現像像を得ることができると考える。
本発明に使用される潜像形成方法としては、電気信号に
応じて光源あるいは光路がON−oFFするものであれ
ば何ら構わないが、一般的には半導体レーザー光源や液
晶シャッターが多く使用される。
応じて光源あるいは光路がON−oFFするものであれ
ば何ら構わないが、一般的には半導体レーザー光源や液
晶シャッターが多く使用される。
以下、
a)現像方法の説明
b)現像メカニズムの詳細
C)材料の構成
の順で説明する。
a)現像方法の説明
以下、実施例に沿って1本現像方式を説明する。第1図
は、本発明に用いる現像装置の一例である。第1図にお
いて、1は潜像保持部材、2はトナー供給容器、3は非
磁性スリーブ、4は固定磁石、5は磁性または非磁性ブ
レード、7は磁性粒子循環域限定部材、8は磁性粒子、
9は非磁性トナー、10は現像剤捕集容器部、11は飛
散防止部材、12は磁性部材、13は現像領域、14は
/くイアスミ源を示す。スリーブ3は、b方向に回転し
、それに伴い、磁性粒子8はC方向に循環する。それに
よってスリーブ面と磁性粒子層との接触・摺擦が起こり
、スリーブ面上に非磁性トナー層が形成される。また、
磁性粒子は、C方向に循環しつつも、その一部が、磁性
または非磁性ブレード5とスリーブ3との間隙によって
所定量に規制され、非磁性トナー層上に塗布される。す
なわち非磁性トナーは、スリーブ表面と、磁性粒子表面
との両方に塗4/ljされる構成となり、実質的にスリ
ーブ表面積を増大したのと同等の効果が示される。
は、本発明に用いる現像装置の一例である。第1図にお
いて、1は潜像保持部材、2はトナー供給容器、3は非
磁性スリーブ、4は固定磁石、5は磁性または非磁性ブ
レード、7は磁性粒子循環域限定部材、8は磁性粒子、
9は非磁性トナー、10は現像剤捕集容器部、11は飛
散防止部材、12は磁性部材、13は現像領域、14は
/くイアスミ源を示す。スリーブ3は、b方向に回転し
、それに伴い、磁性粒子8はC方向に循環する。それに
よってスリーブ面と磁性粒子層との接触・摺擦が起こり
、スリーブ面上に非磁性トナー層が形成される。また、
磁性粒子は、C方向に循環しつつも、その一部が、磁性
または非磁性ブレード5とスリーブ3との間隙によって
所定量に規制され、非磁性トナー層上に塗布される。す
なわち非磁性トナーは、スリーブ表面と、磁性粒子表面
との両方に塗4/ljされる構成となり、実質的にスリ
ーブ表面積を増大したのと同等の効果が示される。
また、現像領域13においては、固定磁石4の磁極の1
つを潜像面に対向させることにより、明確な現像極を形
成し、交番電界によってスリーブ上及び磁性粒子からト
ナーを飛翔現像する。(この現象については後述する。
つを潜像面に対向させることにより、明確な現像極を形
成し、交番電界によってスリーブ上及び磁性粒子からト
ナーを飛翔現像する。(この現象については後述する。
)現像後退性粒子及び未現像トナーはスリーブの回転と
共に現像容器内に回収される。
共に現像容器内に回収される。
スリーブ3は紙筒や合成樹脂の円筒でもよいが、これら
円筒の表面を導電処理するか、アルミニウム真ちゅう°
ステンレス鋼等の導電体で構成すると現像電極ローラー
として用いることができる。
円筒の表面を導電処理するか、アルミニウム真ちゅう°
ステンレス鋼等の導電体で構成すると現像電極ローラー
として用いることができる。
本発明で用いる磁性粒子としては、交番電界によるスリ
ーブと潜像担持体間との放電を除去するためには、電気
的に高抵抗であることが望ましく、電気絶縁性樹脂で表
面を全部または一部被覆されていることが好ましい。こ
こでいう電気絶縁性とは108Ω・Cl11以上を指す
。
ーブと潜像担持体間との放電を除去するためには、電気
的に高抵抗であることが望ましく、電気絶縁性樹脂で表
面を全部または一部被覆されていることが好ましい。こ
こでいう電気絶縁性とは108Ω・Cl11以上を指す
。
さらに、本発明で用いられる磁性粒子は、それにより構
成される磁気ブラシが交番電界により軽快に挙動できる
べく、比重の小さいものが望ましく、具体的には真比重
6以下であることが望ましい。
成される磁気ブラシが交番電界により軽快に挙動できる
べく、比重の小さいものが望ましく、具体的には真比重
6以下であることが望ましい。
本発明での磁性または非磁性ブレード5の下流側スリー
ブ表面での磁性粒子の塗布量は、磁気ブラシとスリーブ
3表面の両者を充分活用するためには5〜80mg/c
m2、好ましくは10□−60mg/cm2程度の少量
であることが望ましい。前記スリーブ表面上の磁性粒子
の存在量が多すぎる場合、ブレード5による規制力が弱
まり、スリーブと磁性粒子の摺擦力が低下してしまい、
トナーへの帯電付与を滑らかに行なうことができない。
ブ表面での磁性粒子の塗布量は、磁気ブラシとスリーブ
3表面の両者を充分活用するためには5〜80mg/c
m2、好ましくは10□−60mg/cm2程度の少量
であることが望ましい。前記スリーブ表面上の磁性粒子
の存在量が多すぎる場合、ブレード5による規制力が弱
まり、スリーブと磁性粒子の摺擦力が低下してしまい、
トナーへの帯電付与を滑らかに行なうことができない。
更に、トナーの飛翔現像時に磁性粒子も同様に飛翔して
しまい、潜像保持体1上に付着してしまう欠点がある。
しまい、潜像保持体1上に付着してしまう欠点がある。
さらに、スリーブ周速が速くなると固定磁石による規制
が弱まり、現像剤飛散が顕著になる。反対に磁性粒子の
現像領域13におけるスリーブ表面の存在量が少なすぎ
る場合、現像領域へのトナーの塗布量が低下し、濃淡ム
ラや画像濃度低下を生じてしまう。スリーブ表面上の磁
性粒子の存在量は主にスリーブ3との間隙、固定磁石4
のN1様の位置、S1極の磁力密度等によって調整でき
る。
が弱まり、現像剤飛散が顕著になる。反対に磁性粒子の
現像領域13におけるスリーブ表面の存在量が少なすぎ
る場合、現像領域へのトナーの塗布量が低下し、濃淡ム
ラや画像濃度低下を生じてしまう。スリーブ表面上の磁
性粒子の存在量は主にスリーブ3との間隙、固定磁石4
のN1様の位置、S1極の磁力密度等によって調整でき
る。
本発明における磁性粒子の存在量の測定法を下記に述べ
る。まず、スリーブ上に磁性粒子のみによる磁気ブラシ
を形成し現像領域に相当する部分の磁性粒子を円筒ろ紙
をフィルターとして吸引し、その重さM(mg)を測定
した。次に磁性粒子の吸引された後のスリーブ上の残り
の磁性粒子を透明な粘着テープでサンプリングし、吸引
された磁性粒子の占有面積S (cm2)を求めた。磁
性粒子の存在量m(ff1g/Cl112)を下記の如
く算出した。
る。まず、スリーブ上に磁性粒子のみによる磁気ブラシ
を形成し現像領域に相当する部分の磁性粒子を円筒ろ紙
をフィルターとして吸引し、その重さM(mg)を測定
した。次に磁性粒子の吸引された後のスリーブ上の残り
の磁性粒子を透明な粘着テープでサンプリングし、吸引
された磁性粒子の占有面積S (cm2)を求めた。磁
性粒子の存在量m(ff1g/Cl112)を下記の如
く算出した。
m = M / S
なお、現像領域とは潜像保持体と現像剤相持体との最接
近部を中心としてスリーブ周方向に10mmの領域をい
う。
近部を中心としてスリーブ周方向に10mmの領域をい
う。
点6位置におけるブレード5の先端部と現像スリーブ3
面との前記間隙間隔dは50〜650 p、m、好まし
くは100〜600 gmである。この間隔dが50痔
層より小さいと、後述する磁性粒子が詰まり、スリーブ
を傷つける欠点がある。また650 p、taより大き
いと、後述する非磁性トナー及び磁性粒子が多量に漏れ
出して、薄層が形成できなくなる。
面との前記間隙間隔dは50〜650 p、m、好まし
くは100〜600 gmである。この間隔dが50痔
層より小さいと、後述する磁性粒子が詰まり、スリーブ
を傷つける欠点がある。また650 p、taより大き
いと、後述する非磁性トナー及び磁性粒子が多量に漏れ
出して、薄層が形成できなくなる。
第1図で7はブレード5の上面側に下面を接触させ、前
端面をアンダカット面とした磁性粒子循環域限定部材で
ある。
端面をアンダカット面とした磁性粒子循環域限定部材で
ある。
8.9はトナー供給容器2内に順次に収容した磁性粒子
と非磁性トナーである。
と非磁性トナーである。
トナー供給容器2の底板は、トナー保持部材たる現像ス
リーブ3の下方に延長位置させてトナーが外部に漏れな
いようにしである。またこのトナーの外部への漏出の防
止をさらに確実ならしめるためにその延長底板の上面に
、漏出トナーを受は入れて拘束する漏出トナー捕集容器
部lOと、延長底板の先端縁長芋に沿って飛散防止部材
11を配設しである。この部材11には後述する電圧が
印加されている。
リーブ3の下方に延長位置させてトナーが外部に漏れな
いようにしである。またこのトナーの外部への漏出の防
止をさらに確実ならしめるためにその延長底板の上面に
、漏出トナーを受は入れて拘束する漏出トナー捕集容器
部lOと、延長底板の先端縁長芋に沿って飛散防止部材
11を配設しである。この部材11には後述する電圧が
印加されている。
磁性粒子8は、一般に平均粒径が30〜651LIW、
好ましくは35〜60μmである。粒径が30pmより
小さいと磁性粒子が潜像保持体上に現像されやすくなり
、潜像保持体やクリーニングブレードに傷つけやすくな
る。一方、粒径が65gmより大きいと磁性粒子のトナ
ー保持能が低下しベタ画像の不均一さ、トナー飛散、カ
ブリ等が発生する。デジタルプリンターは潜像に対して
0N−OFF現像である11ら、ベタ画像の不均一さは
致命的欠点である。各磁性粒子は磁性材料のみから成る
ものでも、磁性材料と非磁性材料との結合体でもよいし
、二種以上の磁性粒子の混合物でも良い。そしてこの磁
性粒子8をまずはじめにトナー供給容器2内に投入する
ことにより、その磁性粒子8が容器2内に臨んでいるス
リーブ面領域、すなわちスリーブ3を配設したトナー供
給容器2からの磁性粒子ないしはトナーの漏出を防止す
るための磁性部材12から磁性粒子拘束部材たるブレー
ド5の先端部までのスリーブ面領域各部にスリーブ3内
の磁石4による磁界により吸着保持され磁性粒子層とし
て該スリーブ面領域を全体的に覆った状態となる。非磁
性トナー9は上記磁性粒子8の投入後容器2内に投入さ
れることにより上記スリーブ3に対する第1層としての
磁性粒子層の外側に多量に貯溜して第2層として存在す
る。
好ましくは35〜60μmである。粒径が30pmより
小さいと磁性粒子が潜像保持体上に現像されやすくなり
、潜像保持体やクリーニングブレードに傷つけやすくな
る。一方、粒径が65gmより大きいと磁性粒子のトナ
ー保持能が低下しベタ画像の不均一さ、トナー飛散、カ
ブリ等が発生する。デジタルプリンターは潜像に対して
0N−OFF現像である11ら、ベタ画像の不均一さは
致命的欠点である。各磁性粒子は磁性材料のみから成る
ものでも、磁性材料と非磁性材料との結合体でもよいし
、二種以上の磁性粒子の混合物でも良い。そしてこの磁
性粒子8をまずはじめにトナー供給容器2内に投入する
ことにより、その磁性粒子8が容器2内に臨んでいるス
リーブ面領域、すなわちスリーブ3を配設したトナー供
給容器2からの磁性粒子ないしはトナーの漏出を防止す
るための磁性部材12から磁性粒子拘束部材たるブレー
ド5の先端部までのスリーブ面領域各部にスリーブ3内
の磁石4による磁界により吸着保持され磁性粒子層とし
て該スリーブ面領域を全体的に覆った状態となる。非磁
性トナー9は上記磁性粒子8の投入後容器2内に投入さ
れることにより上記スリーブ3に対する第1層としての
磁性粒子層の外側に多量に貯溜して第2層として存在す
る。
上記最初に投入する磁性粒子8は、磁性粒子に対しても
ともと約2〜30重量%の非磁性トナー9を含むことが
好ましいが、磁性粒子のみとしても良い。また、磁性粒
子8は一旦上記スリーブ面領域に磁性粒子層として吸着
保持されれば、装置振動や、装置をかなり大きく傾けて
も実質的に片寄り流動してしまうことはなく、上記スリ
ーブ面領域を全体的に覆った状態が保持される。
ともと約2〜30重量%の非磁性トナー9を含むことが
好ましいが、磁性粒子のみとしても良い。また、磁性粒
子8は一旦上記スリーブ面領域に磁性粒子層として吸着
保持されれば、装置振動や、装置をかなり大きく傾けて
も実質的に片寄り流動してしまうことはなく、上記スリ
ーブ面領域を全体的に覆った状態が保持される。
しかして容器2内に上記のように磁性粒子8と非磁性ト
ナー9を順次に投入収容した状態において、磁石4の磁
極S2位置に対応するスリーブ表面付近の磁性粒子層部
分には磁極の強い磁界で磁性粒子の磁気ブラシが形成さ
れている。
ナー9を順次に投入収容した状態において、磁石4の磁
極S2位置に対応するスリーブ表面付近の磁性粒子層部
分には磁極の強い磁界で磁性粒子の磁気ブラシが形成さ
れている。
また磁性粒子規制部材たるブレード5の先端部近傍部の
磁性粒子層部分は、スリーブ3が矢印す方向に回転駆動
されても重力と磁気力及びブレード5の存在による効果
に基づく規制力と、スリーブ3の移動方向への搬送力と
の釣合によってスリーブ3表面の点6位置で溜り、多少
は動き得るが動きのにぷい静止層を形成する。
磁性粒子層部分は、スリーブ3が矢印す方向に回転駆動
されても重力と磁気力及びブレード5の存在による効果
に基づく規制力と、スリーブ3の移動方向への搬送力と
の釣合によってスリーブ3表面の点6位置で溜り、多少
は動き得るが動きのにぷい静止層を形成する。
またスリーブ3を矢印す方向に回転させた時、磁極の配
置位置と磁性粒子8の流動性及び磁気特性を適宜選ぶこ
とによって、前記磁気ブラシは磁極S2の付近で矢印C
方向に循環し、循環層を形成する。該循環層において、
スリーブ3に比較的近い磁性粒子分はスリーブ3の回転
によって磁8iS 2近傍からスリーブ3の回転下流側
にある前記の静止層の上へ盛り上る。すなわち上部へ押
し上げる力を受ける。その押し上げられた磁性粒子分は
、ブレード5の上部に設けた磁性粒子循環域限定部材7
により、その循環領域の上限を決められているため、ブ
レード5上へ乗り上がることはなく、重力によって落下
し、再び磁極S2近傍へ戻る。この場合スリーブ表面か
ら遠くに位置するなどして受ける押し上げ力の小さい磁
性粒子分は、磁性粒子循環域限定部材7に到達する前に
落下する場合もある。つまり該循環層では重力と磁極に
よる磁気力と摩擦力及び磁性粒子の流動性(粘性)によ
って矢印Cの如く磁性粒子の磁気ブラシの循環が行われ
、磁気ブラシはこの循環の際に磁性粒子層の上にあるト
ナー居から非磁性トナー9を逐次取り込んで現像剤供給
容器2内の下部に戻り、以下スリーブ3の回転駆動に伴
いこの循環を繰返す。
置位置と磁性粒子8の流動性及び磁気特性を適宜選ぶこ
とによって、前記磁気ブラシは磁極S2の付近で矢印C
方向に循環し、循環層を形成する。該循環層において、
スリーブ3に比較的近い磁性粒子分はスリーブ3の回転
によって磁8iS 2近傍からスリーブ3の回転下流側
にある前記の静止層の上へ盛り上る。すなわち上部へ押
し上げる力を受ける。その押し上げられた磁性粒子分は
、ブレード5の上部に設けた磁性粒子循環域限定部材7
により、その循環領域の上限を決められているため、ブ
レード5上へ乗り上がることはなく、重力によって落下
し、再び磁極S2近傍へ戻る。この場合スリーブ表面か
ら遠くに位置するなどして受ける押し上げ力の小さい磁
性粒子分は、磁性粒子循環域限定部材7に到達する前に
落下する場合もある。つまり該循環層では重力と磁極に
よる磁気力と摩擦力及び磁性粒子の流動性(粘性)によ
って矢印Cの如く磁性粒子の磁気ブラシの循環が行われ
、磁気ブラシはこの循環の際に磁性粒子層の上にあるト
ナー居から非磁性トナー9を逐次取り込んで現像剤供給
容器2内の下部に戻り、以下スリーブ3の回転駆動に伴
いこの循環を繰返す。
現像バイアス電源14はプラス側、マイナス側のピーク
電圧が同じ交番電圧またはこの交番電圧に直流電圧を重
畳したものが使用できる0例えば暗部潜像電位+600
v、明部潜像電位+200vの静電潜像に対して、−例
として、スリーブ3に直流電圧+300■を重畳して交
流成分を周波数並びにピーク対ピーク電圧を変えて現像
を行ったところ、第6図のような相関図が得られた。
電圧が同じ交番電圧またはこの交番電圧に直流電圧を重
畳したものが使用できる0例えば暗部潜像電位+600
v、明部潜像電位+200vの静電潜像に対して、−例
として、スリーブ3に直流電圧+300■を重畳して交
流成分を周波数並びにピーク対ピーク電圧を変えて現像
を行ったところ、第6図のような相関図が得られた。
周波数1000Hz未満では磁性粒子の振動飛翔が充分
でなく、磁気ブラシ跡が現像画像に表われ好ましくない
。また3000Hzを超えると、トナー、磁性粒子共に
電界に追随しなくなり、画像が薄くカブリやすい画像と
なり好ましくない。縦線で影を付した領域はスリーブ−
感光体間で放電をしやすくなる領域であり、高地等気圧
の低い地域ではこの値はさらに低いものとなる。横線で
影を付した領域は背景部に地力ブリを生じやすい領域で
あり、斜線で影を付した領域は、磁性粒子が充分に空隙
を飛翔しなくなる領域である。従って、これらのライン
で囲まれた領域で現像を行うことが好ましい、さらに画
像濃度階調性(カブリ、ラチチュード等)より、より好
ましくは周波数は1.2〜2KHz 、 Vppは80
0〜1500Vの領域が好ましい。
でなく、磁気ブラシ跡が現像画像に表われ好ましくない
。また3000Hzを超えると、トナー、磁性粒子共に
電界に追随しなくなり、画像が薄くカブリやすい画像と
なり好ましくない。縦線で影を付した領域はスリーブ−
感光体間で放電をしやすくなる領域であり、高地等気圧
の低い地域ではこの値はさらに低いものとなる。横線で
影を付した領域は背景部に地力ブリを生じやすい領域で
あり、斜線で影を付した領域は、磁性粒子が充分に空隙
を飛翔しなくなる領域である。従って、これらのライン
で囲まれた領域で現像を行うことが好ましい、さらに画
像濃度階調性(カブリ、ラチチュード等)より、より好
ましくは周波数は1.2〜2KHz 、 Vppは80
0〜1500Vの領域が好ましい。
さらに好ましくは1.4〜1.8KHz、 1000〜
1350Vppの領域が良い。同様にして5−D(スリ
ーブ−感光体)間隔を250〜700ルmに変えて同じ
設定で現像を行った時、最も良好な画像を得られたのは
第1表に記載された交番電界を印加したときであった。
1350Vppの領域が良い。同様にして5−D(スリ
ーブ−感光体)間隔を250〜700ルmに変えて同じ
設定で現像を行った時、最も良好な画像を得られたのは
第1表に記載された交番電界を印加したときであった。
同様な実験より実用上では周波数1〜2.2KHz、V
、、 800〜2200、S −D gap 250〜
700 gmの範囲において、はぼ良好な画像が得られ
た。
、、 800〜2200、S −D gap 250〜
700 gmの範囲において、はぼ良好な画像が得られ
た。
S −D gapを800ga+以上にすると、交番電
界電圧を高くしても細線の再現が悪くなり好ましくない
。
界電圧を高くしても細線の再現が悪くなり好ましくない
。
第1表 S−D間隔と最適交番電界
いずれにしても、vppの上限は、現像部の間隙放電限
界値で決まり、下限はスリーブ上及び磁性粒子上のトナ
ーの飛翔限界値で決められる。
界値で決まり、下限はスリーブ上及び磁性粒子上のトナ
ーの飛翔限界値で決められる。
上述のことを考慮に入れた場合、現像磁気ブラシ全体の
抵抗としては、潜像保持体1に現像ブラシが接触した状
態で現像ブラシの厚み方向の抵抗が108Ωcm以上で
あることが好ましい。
抵抗としては、潜像保持体1に現像ブラシが接触した状
態で現像ブラシの厚み方向の抵抗が108Ωcm以上で
あることが好ましい。
なお、本発明で述べている磁性粒子・磁気ブラシの抵抗
値とは、第1図に示す現像装置により、現像スリーブ3
上に50mg/cm2磁性粒子の磁気ブラシを形成し、
これに対、向して現像スリーブと間隙的300pmを保
った゛金属ドジムを設け、これらと直列に約IMΩの抵
抗を接続した回路に、直流200Vの電圧を印加したと
きに流れる電流値より算出して求めたものである。
値とは、第1図に示す現像装置により、現像スリーブ3
上に50mg/cm2磁性粒子の磁気ブラシを形成し、
これに対、向して現像スリーブと間隙的300pmを保
った゛金属ドジムを設け、これらと直列に約IMΩの抵
抗を接続した回路に、直流200Vの電圧を印加したと
きに流れる電流値より算出して求めたものである。
b)現像メカニズムの詳細
以下本発明に係る現像法について現像部13での現象を
記述する。
記述する。
第2図、第3図は本発明に係る現像方法について現像部
の拡大説明図である。21は潜像保持体上の暗部の潜像
電荷である。9は非磁性トナーである、 14は直流成
分を重畳した交番電圧電源である。第2図はスリーブ3
に交番電圧のマイナス波形成分が加わった場合で、第3
図は交番電圧のプラス波形成分が加わった場合を示す。
の拡大説明図である。21は潜像保持体上の暗部の潜像
電荷である。9は非磁性トナーである、 14は直流成
分を重畳した交番電圧電源である。第2図はスリーブ3
に交番電圧のマイナス波形成分が加わった場合で、第3
図は交番電圧のプラス波形成分が加わった場合を示す。
潜像電荷の極性はプラス、現像剤の極性はマイナスとし
て示しである。
て示しである。
現像ブラシ22の抵抗が比較的大きい(約108ΩcI
11より大)ため、現像ブラシ22自身の材質その他に
よる電荷の充放電時定数に依存して、現像ブラシ22に
はトナー9との摩擦帯電電荷もしくは鏡映電荷、潜像保
持体1上の潜像電界及び潜像保持体1とスリーブ3間の
交番電界によって注入される電荷が存在することになる
。
11より大)ため、現像ブラシ22自身の材質その他に
よる電荷の充放電時定数に依存して、現像ブラシ22に
はトナー9との摩擦帯電電荷もしくは鏡映電荷、潜像保
持体1上の潜像電界及び潜像保持体1とスリーブ3間の
交番電界によって注入される電荷が存在することになる
。
潜像保持体1上の暗部の潜像電荷21による電界と交番
電界による電界とが一致しないとき、現像ブラシ22に
はスリーブ3方向に最大屈伏状態となる。
電界による電界とが一致しないとき、現像ブラシ22に
はスリーブ3方向に最大屈伏状態となる。
潜像保持体1上の潜像電荷による電界と交番電界による
電界の方向が一致したとき、現像ブラシ22の屈伏は小
さくなり潜像保持体へ接触する。
電界の方向が一致したとき、現像ブラシ22の屈伏は小
さくなり潜像保持体へ接触する。
いずれにせよ上述の如く交番電界によって現像ブラシ2
2は微細な、しかし激しい振動状態となり、潜像保持体
上に余分に付着したカブリトナーは上記現像ブラシによ
って摺擦されて潜像保持体1から除去され、ブラシ上に
引き戻される。また、ブラシの上記振動により、トナー
はブラシ22から離脱しやすくなり、潜像保持体lに供
給されやすくなるから、画像濃度も向上する。また、ブ
ラシ22の上記振動によりブラシ22内でトナーがほぐ
され、これは画像濃度の向上やゴースト防止に寄与する
。さらに、この振動状態が激しい場合、磁気ブラシの一
部がブラシないしはスリーブ上から離脱し、潜像保持体
とスリーブ表面との間で往復運動を発生する。この往復
運動するブラシの運動エネルギーは大きく、効率良く、
上述の振動による効果が期待される。以上の現像部での
磁性粒子の挙動は、高速度カメラで1秒間に8000コ
マの高速度撮影の結果、観測された現象である。
2は微細な、しかし激しい振動状態となり、潜像保持体
上に余分に付着したカブリトナーは上記現像ブラシによ
って摺擦されて潜像保持体1から除去され、ブラシ上に
引き戻される。また、ブラシの上記振動により、トナー
はブラシ22から離脱しやすくなり、潜像保持体lに供
給されやすくなるから、画像濃度も向上する。また、ブ
ラシ22の上記振動によりブラシ22内でトナーがほぐ
され、これは画像濃度の向上やゴースト防止に寄与する
。さらに、この振動状態が激しい場合、磁気ブラシの一
部がブラシないしはスリーブ上から離脱し、潜像保持体
とスリーブ表面との間で往復運動を発生する。この往復
運動するブラシの運動エネルギーは大きく、効率良く、
上述の振動による効果が期待される。以上の現像部での
磁性粒子の挙動は、高速度カメラで1秒間に8000コ
マの高速度撮影の結果、観測された現象である。
C)材料の構成
本発明に使用されるトナー塗布用磁性粒子としては、真
比重6以下のものであればすべて使用可能であり1例え
ば表面酸化または未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マ
ンガン、クロム、希土類等の金属、及びそれらの合金ま
たは酸化物などが使用できるが、好ましくは金属酸化物
、より好ましくはフェライト粒子が使用できる。またそ
の製造方法として特別な制約はない。
比重6以下のものであればすべて使用可能であり1例え
ば表面酸化または未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マ
ンガン、クロム、希土類等の金属、及びそれらの合金ま
たは酸化物などが使用できるが、好ましくは金属酸化物
、より好ましくはフェライト粒子が使用できる。またそ
の製造方法として特別な制約はない。
また、上記磁性粒子の表面を樹脂で被覆する方法として
は、樹脂を溶剤中に溶解もしくは懸濁せしめて塗布し磁
性粒子に付着せしめる方法、単に粉体で混合する方法等
、従来公知の方法がいずれも適用できる。
は、樹脂を溶剤中に溶解もしくは懸濁せしめて塗布し磁
性粒子に付着せしめる方法、単に粉体で混合する方法等
、従来公知の方法がいずれも適用できる。
磁性粒子表面への被覆樹脂としてはトナー材料により異
なるが、トナーとの帯電量の絶対値が2〜30gC/g
であれば良い。例えばポリテトラフルオロエチレン、モ
ノクロロトリフルオロエチレン重合体、ポリフッ化ビニ
リデン、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ジ−t−
ブチルサリチル酸の金属錯体、スチレン系樹脂、アクリ
ル系樹脂、ポリアシド、ポリビニルブチラール、ニグロ
シン、アミノアクリレート樹脂、塩基性染料及びそのレ
ーキ、シリカ微粉末、アルミナ微粉末などを単独あるい
は複数で用いるのが適当であるが、必ずしもこれに制約
されない。
なるが、トナーとの帯電量の絶対値が2〜30gC/g
であれば良い。例えばポリテトラフルオロエチレン、モ
ノクロロトリフルオロエチレン重合体、ポリフッ化ビニ
リデン、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ジ−t−
ブチルサリチル酸の金属錯体、スチレン系樹脂、アクリ
ル系樹脂、ポリアシド、ポリビニルブチラール、ニグロ
シン、アミノアクリレート樹脂、塩基性染料及びそのレ
ーキ、シリカ微粉末、アルミナ微粉末などを単独あるい
は複数で用いるのが適当であるが、必ずしもこれに制約
されない。
上記樹脂の処理量は、磁性粒子が前記条件を満足するよ
う適宜決定すれば良いが、一般には総量で磁性粒子に対
し0.1〜30重量%(好ましくは0.5〜20重量%
)が望ましい。
う適宜決定すれば良いが、一般には総量で磁性粒子に対
し0.1〜30重量%(好ましくは0.5〜20重量%
)が望ましい。
本発明で用いられるシリカ微粉体は乾式法及び湿式法で
製造される。
製造される。
ここでいうシリカ微粉体には、無水二酸化ケイ素(シリ
カ)のほか、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸ナトリウム、
ケイ酸カリウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸亜鉛など
のケイ酸塩をいずれも適用できる。
カ)のほか、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸ナトリウム、
ケイ酸カリウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸亜鉛など
のケイ酸塩をいずれも適用できる。
乾式法とは、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により
生成するシリカ微粉体の製造法のことである0例えば、
四塩化ケイ素ガスの酸素水素中における熱分解酸化反応
を利用する方法では次の反応式で表わされる。
生成するシリカ微粉体の製造法のことである0例えば、
四塩化ケイ素ガスの酸素水素中における熱分解酸化反応
を利用する方法では次の反応式で表わされる。
SiCβa + 2H2+ 02→ 5i02
+ 4 HCRまた、この工程中、塩化アルミニウ
ムまたは塩化チタンなど他の金属ハロゲン化合物をケイ
素ハロゲン化合物と共に用いる事によって得られるシリ
カと他の金属酸化物の複合微粉体も包含する。
+ 4 HCRまた、この工程中、塩化アルミニウ
ムまたは塩化チタンなど他の金属ハロゲン化合物をケイ
素ハロゲン化合物と共に用いる事によって得られるシリ
カと他の金属酸化物の複合微粉体も包含する。
乾式法により製造されたシリカ微粉体の市販品には次の
ようなものがある。
ようなものがある。
AEROSIL (アエロジル)130(日本アエロ
ジル社)200 x50 OX80 MOX1?O 0K84 Cab−0−3iL (キャブオージル)M−5CA
BOT Co、 (キャポット社) MS−
7MS−5 H−5 Wacker HDK N 20
V15WACKER−CHE
MIE GMBHN20E(ヴアッケルヘミエrs4
BH社)T30D−C: Fine 5ilica
(7フィン シリカ)ダウコーニング社 Fransol (フランゾル) Fransil (7ランジル社) 一方、本発明に用いられるシリカ微粉体を湿式法で製造
する方法は、従来公知である種々の方法が適用できる。
ジル社)200 x50 OX80 MOX1?O 0K84 Cab−0−3iL (キャブオージル)M−5CA
BOT Co、 (キャポット社) MS−
7MS−5 H−5 Wacker HDK N 20
V15WACKER−CHE
MIE GMBHN20E(ヴアッケルヘミエrs4
BH社)T30D−C: Fine 5ilica
(7フィン シリカ)ダウコーニング社 Fransol (フランゾル) Fransil (7ランジル社) 一方、本発明に用いられるシリカ微粉体を湿式法で製造
する方法は、従来公知である種々の方法が適用できる。
たとえば、ケイ酸ナトリウムの酸による分解、一般反応
式で示せば(以下反応式は略す)、 Na2O・XSiO2+HCj’+H20+ 5i02
・J20+NaCJ)その他、ケイ酸ナトリウムのアン
モニア塩類またはアルカリ塩類による分解、ケイ酸ナト
リウムよりアルカリ土類金属ケイ酸塩を生成せしめた後
、酸で分解しケイ酸とする方法、ケイ酸ナトリウム溶液
をイオン交換樹脂によりケイ酸とする方法、天然ケイ酸
またはケイ酸塩を利用する方法などがある。
式で示せば(以下反応式は略す)、 Na2O・XSiO2+HCj’+H20+ 5i02
・J20+NaCJ)その他、ケイ酸ナトリウムのアン
モニア塩類またはアルカリ塩類による分解、ケイ酸ナト
リウムよりアルカリ土類金属ケイ酸塩を生成せしめた後
、酸で分解しケイ酸とする方法、ケイ酸ナトリウム溶液
をイオン交換樹脂によりケイ酸とする方法、天然ケイ酸
またはケイ酸塩を利用する方法などがある。
湿式法で合成されたシリカ微粉体の市販品としては次の
様なものがある。
様なものがある。
カープレックス 塩野義製薬ニップシール
日本シリヵトクシール、ファインシー
ル 徳山曹達ビタシール 多木製肥ジ
ルトン、シルネックス 水沢化学スターシル
神品化学ヒメジール 愛
媛薬品サイロイド 富士デビソン化学旧−
5il (ハイシール) Pittsburgh Plate Glass Co
。
日本シリヵトクシール、ファインシー
ル 徳山曹達ビタシール 多木製肥ジ
ルトン、シルネックス 水沢化学スターシル
神品化学ヒメジール 愛
媛薬品サイロイド 富士デビソン化学旧−
5il (ハイシール) Pittsburgh Plate Glass Co
。
(ピッツバーグ プレート グラス)
Durosil (ドウロシール)
UltraSil (ウルトラシール)Fiillst
off−Gesellschaft Marquart
Manosil (マノシール) Hardman and Ho1den(ハードマン
アンド ホールデン) Hoesch(ヘラシュ) Cheraische Fabrik Hoesc
h K−G(ヒエミッシェ・ファブリーク ヘラシュ
)Sit−Stone (シル−ストーン)Ston
er Rubber Co。
off−Gesellschaft Marquart
Manosil (マノシール) Hardman and Ho1den(ハードマン
アンド ホールデン) Hoesch(ヘラシュ) Cheraische Fabrik Hoesc
h K−G(ヒエミッシェ・ファブリーク ヘラシュ
)Sit−Stone (シル−ストーン)Ston
er Rubber Co。
(ストーナー ラバー)
Nalco (ナルコ)
Nalco Chem、 Go。
(ナルコ ケミカル)
QLISO(クツ)
Philadelphia Quartz Co。
(フィラデルフィア クォーツ)
Santocell (サントセル)Monsant
o、Chemical Co。
o、Chemical Co。
(モンサントケミカル)
Imsil (イムシル)
111inois Minerals Co。
(イリノイス ミネラル)
Calcium 5ilikat (カルシウム シ
リカート)Ghemische Fabrik Hoe
sch、 K−G(ヒエミッシェ フアプリーク ヘラ
シュ)Ca1sil (カルジル) Fiillstoff−Gesellschaft
MarquartFortafil (7オ)Iyタフ
イル)Imperial Chemical Indu
stries Ltd。
リカート)Ghemische Fabrik Hoe
sch、 K−G(ヒエミッシェ フアプリーク ヘラ
シュ)Ca1sil (カルジル) Fiillstoff−Gesellschaft
MarquartFortafil (7オ)Iyタフ
イル)Imperial Chemical Indu
stries Ltd。
(インペリアル ケミカル
インダストリーズ)
Nicrocal (ミク1mM!Jル)Joseph
Crosfield & 5ons Ltd。
Crosfield & 5ons Ltd。
Vulkasil (プルカジール)
FarbenfabrikenBayer、 A、−G
。
。
(フアルペンファブリーケン バイエル)Tufkni
t (タフ =−/ト)Durham Chemic
als Ltd。
t (タフ =−/ト)Durham Chemic
als Ltd。
(ドゥルハム ケミカルズ)
シルモス 白石工業スターレックス
神島化学フリコシル
多木製肥上記シリカ微粉体のうち、BET法で測定した
窒素吸着による比表面積が30112/g以上(特に5
0〜400m2/g )の範囲のものが良好な結果を与
える。
神島化学フリコシル
多木製肥上記シリカ微粉体のうち、BET法で測定した
窒素吸着による比表面積が30112/g以上(特に5
0〜400m2/g )の範囲のものが良好な結果を与
える。
従来、トナーにケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化によ
り生成されたトリ力微粉体を添加する例は知られている
。しかしながら、この様なシリカを含有させても特に高
温高湿下においてシリカ自身が吸湿して帯電特性が低下
してしまい、カブリ、画像濃度低下などの画質劣化が生
じる。
り生成されたトリ力微粉体を添加する例は知られている
。しかしながら、この様なシリカを含有させても特に高
温高湿下においてシリカ自身が吸湿して帯電特性が低下
してしまい、カブリ、画像濃度低下などの画質劣化が生
じる。
そこで、上記の現象について研究した結果、従来のケイ
素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成されたシリカ
微粉体は特に高温高湿下において、帯電が不均一になり
、トナー粒子から遊離しやすくなり、それ故、現像剤の
攪拌、分散性の低下が生じることを見出した。
素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成されたシリカ
微粉体は特に高温高湿下において、帯電が不均一になり
、トナー粒子から遊離しやすくなり、それ故、現像剤の
攪拌、分散性の低下が生じることを見出した。
そこで、本出願人はさらに安定で均一な攪拌、分散性を
有する現像剤を得る目的で詳細な検討をした結果、シリ
カ微粉体をシリコーンオイルで処理してトナーに含有さ
せるのが有効であることを見出した。すなわち、本構成
に基づくシリカ微粉体は、環境条件の変動によってもト
ナーの帯電性を乱すことなく、かつ流動性を向上させる
ことが可能なためトナーと磁性粒子は適度に付若し、適
度に摩擦帯電するため、磁性粒子が循環し、トナーを取
り込み、トナー担持体との間にトナーを押し付け、トナ
ー担持体上にもトナーを塗布し、現像残トナーをスクレ
ープする、という本発明の現像方式の機能を達成するこ
とが可能なことを見い出したのである。
有する現像剤を得る目的で詳細な検討をした結果、シリ
カ微粉体をシリコーンオイルで処理してトナーに含有さ
せるのが有効であることを見出した。すなわち、本構成
に基づくシリカ微粉体は、環境条件の変動によってもト
ナーの帯電性を乱すことなく、かつ流動性を向上させる
ことが可能なためトナーと磁性粒子は適度に付若し、適
度に摩擦帯電するため、磁性粒子が循環し、トナーを取
り込み、トナー担持体との間にトナーを押し付け、トナ
ー担持体上にもトナーを塗布し、現像残トナーをスクレ
ープする、という本発明の現像方式の機能を達成するこ
とが可能なことを見い出したのである。
本発明に用いられるシリコーンオイルとは、−般に次の
式により示されるものである。
式により示されるものである。
好ましいシリコーンオイルとしては、25°Cにおける
粘度がおよそ5〜5000センチストークスのものが用
いられ、例えばメチルシリコーンオイル、ジメチルシリ
コーンオイル、フェニルメチルシリコーンオイル、クロ
ルフェニルメチルシリコーンオイル、アルキル変性シリ
コーンオイル、脂肪酸変性シリコーンオイル、ポリオキ
シアルキレン変性シリコーンオイルなどが好ましい。こ
れらは1種あるいは2種以上の混合物で用いられる。
粘度がおよそ5〜5000センチストークスのものが用
いられ、例えばメチルシリコーンオイル、ジメチルシリ
コーンオイル、フェニルメチルシリコーンオイル、クロ
ルフェニルメチルシリコーンオイル、アルキル変性シリ
コーンオイル、脂肪酸変性シリコーンオイル、ポリオキ
シアルキレン変性シリコーンオイルなどが好ましい。こ
れらは1種あるいは2種以上の混合物で用いられる。
シリコーンオイル処理の方法としては、公知の技術が用
いられ、例えばシリカ微粉体とシリコーンオイルとをヘ
ンシェルミキサー等の混合機を用いて直接混合しても良
いし、ベースシリカへシリコーンオイルを噴霧する方法
によっても良い。あるいは適当な溶剤にシリコーンオイ
ルを溶解あるいは分散せしめて後、ベースのシリカ微粉
体とを混合した後溶剤を除去して作成しても良い。
いられ、例えばシリカ微粉体とシリコーンオイルとをヘ
ンシェルミキサー等の混合機を用いて直接混合しても良
いし、ベースシリカへシリコーンオイルを噴霧する方法
によっても良い。あるいは適当な溶剤にシリコーンオイ
ルを溶解あるいは分散せしめて後、ベースのシリカ微粉
体とを混合した後溶剤を除去して作成しても良い。
本発明に用いられるシリカ微粉体はシリコーンオイルで
処理されていることにより、現像剤に含有された場合、
現像剤のはさっ帯電量が安定で高く、かつ摩擦帯電量分
布がシャープで均一なる荷電性を示す様になる。シリカ
微粉体に対して処理するシリコーンオイルの好ましい重
量の比率は。
処理されていることにより、現像剤に含有された場合、
現像剤のはさっ帯電量が安定で高く、かつ摩擦帯電量分
布がシャープで均一なる荷電性を示す様になる。シリカ
微粉体に対して処理するシリコーンオイルの好ましい重
量の比率は。
15:85〜85:15であり、この比率を変化させる
ことによって、該シリカ微粉体を含有した現像剤の摩擦
帯′rrL、量の値を希望の値にすることが〒き、この
比率を任意に選択できる。また、用いるシリコーンオイ
ルの種類によっても異なる。シリコーンオイルの総量は
、好ましくは、シリカ微粉体に対して、0.1〜30w
t%、さらに好ましくは、0.5〜20wt%であるの
が望ましい。
ことによって、該シリカ微粉体を含有した現像剤の摩擦
帯′rrL、量の値を希望の値にすることが〒き、この
比率を任意に選択できる。また、用いるシリコーンオイ
ルの種類によっても異なる。シリコーンオイルの総量は
、好ましくは、シリカ微粉体に対して、0.1〜30w
t%、さらに好ましくは、0.5〜20wt%であるの
が望ましい。
また、これらの処理されたシリカ微粉体の適用量はトナ
ー重量に対して、0.01〜20%のときに効果を発揮
し、特に好ましくは0.03〜3%添加した際に優れた
安全性を有する帯電性を示す、添加形態について好まし
い態様を述べれば、現像剤重量に対して0.01〜5重
量%の処理されたシリカ微粉体がトナー粒子表面に付着
している状態にあるのが良い。
ー重量に対して、0.01〜20%のときに効果を発揮
し、特に好ましくは0.03〜3%添加した際に優れた
安全性を有する帯電性を示す、添加形態について好まし
い態様を述べれば、現像剤重量に対して0.01〜5重
量%の処理されたシリカ微粉体がトナー粒子表面に付着
している状態にあるのが良い。
また、本発明に用いられるシリカ微粉体はシリコーンオ
イル処理前あるいはシリコーンオイル処理と同時に必要
に応じて従来公知の疎水化処理剤でさらに処理してもよ
く、その方法も公知の方法が用いられ、シリカ微粉体と
反応あるいは物理吸着する有機ケイ素化合物などで化学
的に処理することによって付与される。
イル処理前あるいはシリコーンオイル処理と同時に必要
に応じて従来公知の疎水化処理剤でさらに処理してもよ
く、その方法も公知の方法が用いられ、シリカ微粉体と
反応あるいは物理吸着する有機ケイ素化合物などで化学
的に処理することによって付与される。
その様な有機ケイ素化合物の例は、ヘキサメチルジシラ
ザン、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラン、ト
リメチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、メ
チルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、
アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロ
ルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−ク
ロルエチルトリクロルシラン、β−クロルエチルトリク
ロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、トリ
オルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリルメルカ
プタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメ
チルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメ
チルジメトキシシラン、ジフェニルジェトキシシラン、
ヘキサメチルジシロキサン、1,3−ジビニルテトラメ
チルジシロキサン、1.3−ジフェニルテトラメチルジ
シロキサン等がある。これらは1種あるいは2種以上の
混合物で用いられる。
ザン、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラン、ト
リメチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、メ
チルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、
アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロ
ルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−ク
ロルエチルトリクロルシラン、β−クロルエチルトリク
ロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、トリ
オルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリルメルカ
プタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメ
チルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメ
チルジメトキシシラン、ジフェニルジェトキシシラン、
ヘキサメチルジシロキサン、1,3−ジビニルテトラメ
チルジシロキサン、1.3−ジフェニルテトラメチルジ
シロキサン等がある。これらは1種あるいは2種以上の
混合物で用いられる。
本発明に従って、シリコーンオイルで処理したケイ酸微
粉体を含有したトナーを使用した場合、トナーの摩擦帯
電が安定になり、さまざまな環境下においても均一な荷
電性を示す様になる。したがって、本発明に係るトナー
を用いると、カブリのない鮮明な高濃度の画像を得るこ
とができ、さらに、長期間の連続使用でも画像劣化を生
じない。また、高温高湿下及び低温低湿下でも鮮明な画
像を得ることができる。
粉体を含有したトナーを使用した場合、トナーの摩擦帯
電が安定になり、さまざまな環境下においても均一な荷
電性を示す様になる。したがって、本発明に係るトナー
を用いると、カブリのない鮮明な高濃度の画像を得るこ
とができ、さらに、長期間の連続使用でも画像劣化を生
じない。また、高温高湿下及び低温低湿下でも鮮明な画
像を得ることができる。
一方、本発明に用いられるトナーの結着樹脂としては、
ポリスチレン、ポリP−クロルスチレン、ポリビニルト
ルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体;スチ
レン−p−クロルスチレン共重合体、スチレン−プロピ
レン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、ス
チレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリ
ル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重
合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン
−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル
酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重
合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレ
ン−アクリル−アミノアクリル系共重合体、スチレン−
アミノアクリル系共重合体、スチレン−αクロルメタク
リル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共
重合体、スヂレンービニルメチルエーテル共重合体、ス
チレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビ
ニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジェン共重
合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アク
リロイトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン
酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体な
どのスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、
ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸
ビニル、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、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリビニ
ルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン変性ロジン
、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または脂環族
炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、
パラフィンワックスなどが単独あるいは混合して使用で
きる。
ポリスチレン、ポリP−クロルスチレン、ポリビニルト
ルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体;スチ
レン−p−クロルスチレン共重合体、スチレン−プロピ
レン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、ス
チレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリ
ル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重
合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン
−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル
酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重
合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレ
ン−アクリル−アミノアクリル系共重合体、スチレン−
アミノアクリル系共重合体、スチレン−αクロルメタク
リル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共
重合体、スヂレンービニルメチルエーテル共重合体、ス
チレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビ
ニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジェン共重
合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アク
リロイトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン
酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体な
どのスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、
ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸
ビニル、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、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリビニ
ルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン変性ロジン
、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または脂環族
炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、
パラフィンワックスなどが単独あるいは混合して使用で
きる。
トナーにおいては、任意の適当な顔料や染料が着色剤と
して使用可能である。例えば、カーボンブラック、鉄黒
、フタロシアニンブルー、群青、キナクリドン、ベンジ
ジンイエローなど公知の染顔料がある。
して使用可能である。例えば、カーボンブラック、鉄黒
、フタロシアニンブルー、群青、キナクリドン、ベンジ
ジンイエローなど公知の染顔料がある。
また、荷電制御剤として含金属染料、サリチル酸含金属
化合物等を添加しても良い、さらに本発明の効果を妨げ
ない程度に磁性粉を添加しても良い。
化合物等を添加しても良い、さらに本発明の効果を妨げ
ない程度に磁性粉を添加しても良い。
その際、磁性粒子とトナーとの帯電量の絶対値は2〜3
0μCog (好ましくは5〜25ルC/g )であ
ることが望ましい、帯電量の絶対値が307tC/gよ
り大きいとトナーと磁性粒子との離れが悪く現像性の低
下が生じ、濃淡ムラ、濃度低下などが起こり、逆に2I
C/gより小さいと磁性粒子によるトナーの拘束が弱ま
り、トナー飛散、カブリ等が起こる。
0μCog (好ましくは5〜25ルC/g )であ
ることが望ましい、帯電量の絶対値が307tC/gよ
り大きいとトナーと磁性粒子との離れが悪く現像性の低
下が生じ、濃淡ムラ、濃度低下などが起こり、逆に2I
C/gより小さいと磁性粒子によるトナーの拘束が弱ま
り、トナー飛散、カブリ等が起こる。
以上のトナーの構成は、一般に行われている混合−粉砕
法によるトナーに用いても良いし、マイクロカプセルト
ナーの壁材または芯材あるいはその両方に用いることも
可能である。
法によるトナーに用いても良いし、マイクロカプセルト
ナーの壁材または芯材あるいはその両方に用いることも
可能である。
ここで本発明におけるトナーの磁性粒子に対する摩擦帯
電量の測定法を図面を用いて詳述する。
電量の測定法を図面を用いて詳述する。
第4図が摩擦帯電量測定装置の説明図である。
底に400メツシユ(磁性粒子の通過しない大きさに適
宜変更可能)の導電性スクリーン43のある金属製の測
定容器42に摩擦帯電量を測定しようとする現像剤担持
体上の磁気ブラシ(トナーと磁性粒子の混合物)を入れ
金属製のフタ44をする。このときの測定容器42全体
の重量を秤りL+(g)とする。次に、吸引機41(測
定容器42と接する部分は少なくとも絶縁体)において
、吸引口47から吸引し風量調節弁46を調整して真空
計45の圧力を70m+oHgとする。この状態で充分
(約1分間)吸引を行ないトナーを吸引除去する。この
ときの電位計49の電位を■(ボルト)とする、ここで
48はコンデンサーであり容量をC(pF)とする。ま
た、吸引後の測定容器全体の重量を秤りW2(g)とす
る。
宜変更可能)の導電性スクリーン43のある金属製の測
定容器42に摩擦帯電量を測定しようとする現像剤担持
体上の磁気ブラシ(トナーと磁性粒子の混合物)を入れ
金属製のフタ44をする。このときの測定容器42全体
の重量を秤りL+(g)とする。次に、吸引機41(測
定容器42と接する部分は少なくとも絶縁体)において
、吸引口47から吸引し風量調節弁46を調整して真空
計45の圧力を70m+oHgとする。この状態で充分
(約1分間)吸引を行ないトナーを吸引除去する。この
ときの電位計49の電位を■(ボルト)とする、ここで
48はコンデンサーであり容量をC(pF)とする。ま
た、吸引後の測定容器全体の重量を秤りW2(g)とす
る。
この摩擦帯電量T (pc/g)は下式の如く計算され
る。
る。
ただし、測定条件は23℃、50%RHとする。
[実施例]
以下実施例により本発明をさらに詳しく説明する。例で
示す部は重量部である。
示す部は重量部である。
現像装置としては第1図に示したものを使用した。
実施例装置において感光体ドラム1は矢印a方向に60
■/秒の周速度で回転する。3は矢印す方向に66■/
秒の周速度で回転する外径32mm、厚さ0.8m+*
のステンレス (SUS304)製のスリーブで、その
表面は5600のアランダム砥粒を用いて不定型サンド
ブラストを施し、周方向表面の粗面度を0.8牌m (
Rz=)にした。一方、回転するスリーブ3内にはフェ
ライト焼結タイプの磁石4を固定して配設し、磁極配置
は第1図の如く、表面磁束密度の最大値は、約800ガ
ウスとした。ブレード5は1.2m+w厚の非磁性ステ
ンレスを用いた。プレード−スリーブ間隙は200 p
、rrrとした。このスリーブ3に対向する潜像保持体
としてアモルファスシリコンドラムを使用し、静電潜像
として暗部450vで明部+90Vの電荷模様を形成し
、スリーブ表面との距離を300 jLmに設定した。
■/秒の周速度で回転する。3は矢印す方向に66■/
秒の周速度で回転する外径32mm、厚さ0.8m+*
のステンレス (SUS304)製のスリーブで、その
表面は5600のアランダム砥粒を用いて不定型サンド
ブラストを施し、周方向表面の粗面度を0.8牌m (
Rz=)にした。一方、回転するスリーブ3内にはフェ
ライト焼結タイプの磁石4を固定して配設し、磁極配置
は第1図の如く、表面磁束密度の最大値は、約800ガ
ウスとした。ブレード5は1.2m+w厚の非磁性ステ
ンレスを用いた。プレード−スリーブ間隙は200 p
、rrrとした。このスリーブ3に対向する潜像保持体
としてアモルファスシリコンドラムを使用し、静電潜像
として暗部450vで明部+90Vの電荷模様を形成し
、スリーブ表面との距離を300 jLmに設定した。
そして、上記スリーブに対し電源14により周波数16
00Hz、ピーク対ピーク値が1.4kVで、中心値が
200vの電圧を印加し現像を行なった。
00Hz、ピーク対ピーク値が1.4kVで、中心値が
200vの電圧を印加し現像を行なった。
潜像形成装置としては第5図に示したものを使用した。
リーダーから送られてくる電気信号に応じてレーサセー
光を点灯・消灯させ、潜像保持体1上に原稿の明部・暗
部を再現させる。レーザーユニット5から放射されたレ
ーザー光は、スキャナモータ52により高速で回転する
多角形のヒラ−(ポリゴンミラー53)に照射され、そ
の反射光が結像レンズ54を経て潜像保持体1の表面に
照射され潜像を形成する。
光を点灯・消灯させ、潜像保持体1上に原稿の明部・暗
部を再現させる。レーザーユニット5から放射されたレ
ーザー光は、スキャナモータ52により高速で回転する
多角形のヒラ−(ポリゴンミラー53)に照射され、そ
の反射光が結像レンズ54を経て潜像保持体1の表面に
照射され潜像を形成する。
実施例1
ポリエステル樹脂 100部ローダ
ミン系顔料 5部負荷電制御剤
2部からなる平均粒径117
zmの赤色粉末に、ジメチルシリコーンオイルを2重量
%処理したコロイダルシリカ0.5重量%を添加しトナ
ーとした。
ミン系顔料 5部負荷電制御剤
2部からなる平均粒径117
zmの赤色粉末に、ジメチルシリコーンオイルを2重量
%処理したコロイダルシリカ0.5重量%を添加しトナ
ーとした。
磁性粒子としてはスチレン−メチルアクリレート共重合
体で表面被覆したフェライト粒子(粒径250〜350
メツシュ間、平均粒径44JLm、真比重5.1)を用
意した。
体で表面被覆したフェライト粒子(粒径250〜350
メツシュ間、平均粒径44JLm、真比重5.1)を用
意した。
上記トナーと磁性粒子とを12:88の重量比率で混合
し、第1図の現像装置に適用し、現像部におけるスリー
ブ上の磁性粒子の存在量m = 60mg/c+e2と
なるように設定して画出しを行ったところ、カブリのな
い高解像度の画像が得られ、ベタ画像反射濃度は1.3
であった。このときの帯電量は−14,5gC/g
(23℃、65%)であった。また、潜像保持体22上
への磁性粒子の付着や現像装置からのトナー飛散はほと
んど見られなかった。さらに現像剤の耐久性を調べるた
めに1万枚の耐久を行ったところ、初期と同様なカブリ
のない鮮明な画像(画像濃度1.30)が得られた。一
方、高温高湿の環境(30°C190%RH)下で同様
に画出しを行ったところ、ベタ画像濃度は1.25で、
カブリ等の問題のない画像が得られた。また低温低湿の
環境(15℃、10%RH)下でも鮮明でカブリのない
画像(画像濃度1.15)が得られた。さらに高温高湿
下で3晩放置後画出しを行なったところ、ベタ画像濃度
は1.20とほとんど低下しなかった。
し、第1図の現像装置に適用し、現像部におけるスリー
ブ上の磁性粒子の存在量m = 60mg/c+e2と
なるように設定して画出しを行ったところ、カブリのな
い高解像度の画像が得られ、ベタ画像反射濃度は1.3
であった。このときの帯電量は−14,5gC/g
(23℃、65%)であった。また、潜像保持体22上
への磁性粒子の付着や現像装置からのトナー飛散はほと
んど見られなかった。さらに現像剤の耐久性を調べるた
めに1万枚の耐久を行ったところ、初期と同様なカブリ
のない鮮明な画像(画像濃度1.30)が得られた。一
方、高温高湿の環境(30°C190%RH)下で同様
に画出しを行ったところ、ベタ画像濃度は1.25で、
カブリ等の問題のない画像が得られた。また低温低湿の
環境(15℃、10%RH)下でも鮮明でカブリのない
画像(画像濃度1.15)が得られた。さらに高温高湿
下で3晩放置後画出しを行なったところ、ベタ画像濃度
は1.20とほとんど低下しなかった。
比較例1
実施例1でシリコーンオイル処理をしないケイ酸微粉体
0.5%を使用する以外は実施例1と同様に画出しを行
ったところ、低温低湿(15°C110%)下、常温常
湿(23℃、65%)下では実施例1と同様良好な画像
が得られたが、高温高湿(30℃、90%)下でベタ画
像濃度が1.10と実施例1に比べて0.15低下した
。さらに、高温高湿下に3晩放置後画出しを行ったとこ
ろ、ベタ画像濃度は0.95まで低下した。
0.5%を使用する以外は実施例1と同様に画出しを行
ったところ、低温低湿(15°C110%)下、常温常
湿(23℃、65%)下では実施例1と同様良好な画像
が得られたが、高温高湿(30℃、90%)下でベタ画
像濃度が1.10と実施例1に比べて0.15低下した
。さらに、高温高湿下に3晩放置後画出しを行ったとこ
ろ、ベタ画像濃度は0.95まで低下した。
比較例2
現像領域での磁性粒子の存在量m=85I1g/cI1
2となるように設定した以外は実施例1と同様に行った
ところ、特に高温高湿下でトナーがのり過ぎ、ベタ画像
のへキメが認められ、さらにライン画像の解像性が低下
した。
2となるように設定した以外は実施例1と同様に行った
ところ、特に高温高湿下でトナーがのり過ぎ、ベタ画像
のへキメが認められ、さらにライン画像の解像性が低下
した。
比較例3
フェライト粒子として、粒径150〜250メツシュ間
、平均粒径75JLm、真比重5.1であるものを使用
する以外は実施例1と同様に画出しを行ったところ、ラ
イン画像は良好であったが、ベタ画像に濃淡ムラが発生
した。このときの帯電量は−19,5JLC/gであっ
た。
、平均粒径75JLm、真比重5.1であるものを使用
する以外は実施例1と同様に画出しを行ったところ、ラ
イン画像は良好であったが、ベタ画像に濃淡ムラが発生
した。このときの帯電量は−19,5JLC/gであっ
た。
比較例4
フェライト粒子として500メツシュ以下20%、平均
粒径29gm、真比重5.0であるものを使用する以外
は実施例1と同様に画出しを行ったところ、潜像保持体
上に多数フェライト粒子が付着した。このときの帯電量
は−10,4ルCogであった。
粒径29gm、真比重5.0であるものを使用する以外
は実施例1と同様に画出しを行ったところ、潜像保持体
上に多数フェライト粒子が付着した。このときの帯電量
は−10,4ルCogであった。
実施例2
ジメチルシリコーンオイルのがわりに、アルキル変性シ
リコーンオイルを1.5%処理したケイ酸微粉体を使用
する以外は実施例1と同様に画出しを行ったところ、実
施例1同様良好な結果が得られた。
リコーンオイルを1.5%処理したケイ酸微粉体を使用
する以外は実施例1と同様に画出しを行ったところ、実
施例1同様良好な結果が得られた。
比較例5
鉄粉100部に対して実施例1で使用した樹脂25部で
表面被覆した磁性粒子(粒径250〜350メツシュ間
、平均粒径45gm 、真比重6.6)を用意した。
表面被覆した磁性粒子(粒径250〜350メツシュ間
、平均粒径45gm 、真比重6.6)を用意した。
上記磁性粒子を使用し、実施例1と同様に両出しを行っ
たところ、現像剤担持体上への現像剤の塗布が不均一で
、画像にC淡ムラが発生した。このときの帯電量は一2
0gC/gであった。
たところ、現像剤担持体上への現像剤の塗布が不均一で
、画像にC淡ムラが発生した。このときの帯電量は一2
0gC/gであった。
実施例3
磁性粒子として、
スチレン−メチル 100部メタクリ
レート共重合体 マグネタイト微粉末 150部を混練、
粉砕、分級して平均粒径55ル】としたもの(真比重2
.3)を用意した。
レート共重合体 マグネタイト微粉末 150部を混練、
粉砕、分級して平均粒径55ル】としたもの(真比重2
.3)を用意した。
実施例1に使用したトナー10部と上記磁性粒子90部
とを混合し、 m = 25B/cm2となるように設
定された現像器を使用し画出しを行ったところ、実施例
1と同様の良好な結果が得られた。このときの帯電量は
−9,8gc/gであった。
とを混合し、 m = 25B/cm2となるように設
定された現像器を使用し画出しを行ったところ、実施例
1と同様の良好な結果が得られた。このときの帯電量は
−9,8gc/gであった。
[発明の効果]
以上説明したように、本発明によれば簡単な構成により
磁性粒子を使用する現像装置において少量の磁性粒子を
介在させることでカブリのないベタ画像の均質な、良好
な画質を得ることができた。
磁性粒子を使用する現像装置において少量の磁性粒子を
介在させることでカブリのないベタ画像の均質な、良好
な画質を得ることができた。
また、現像に寄与するトナーをスリーブ上と磁性粒子上
とに効率良く分配し、その両者から飛翔現像させること
で、交番電界中でほぼ100%近い現像効率を達成する
ことができた。これは現像装置構成として小型化、簡素
化を可能とするだけでなく、電気信号に応じて形成され
た静電潜像を高解像のもとに0N−OFF現像すること
を可能とするものである。
とに効率良く分配し、その両者から飛翔現像させること
で、交番電界中でほぼ100%近い現像効率を達成する
ことができた。これは現像装置構成として小型化、簡素
化を可能とするだけでなく、電気信号に応じて形成され
た静電潜像を高解像のもとに0N−OFF現像すること
を可能とするものである。
また少なくとも交番電界によって1本発明に基づく磁性
粒子のブラシが潜像保持体と接触しかつ振動することに
よって、潜像保持体北に付着したカブリトナーを除去す
ることができた。
粒子のブラシが潜像保持体と接触しかつ振動することに
よって、潜像保持体北に付着したカブリトナーを除去す
ることができた。
第1図は本発明に係る現像方法による現像装置の縦断正
面図、第2図、第3図は本発明に係る現像方法による現
像部の拡大説明図、第4図は摩擦帯電量測定装置、第5
図は本発明に係る潜像形成装置の概略図、第6図は本発
明における現像装置の現像特性曲線の例を示す図である
。 1・・・潜像保持体、2・・・現像剤供給容器、3・・
・非磁性スリーブ、4・・・固定磁石、5・・・ブレー
ド、7・・・磁性粒子循環域限定部材、8・・・磁性粒
子、9・・・非磁性トナー、10・・・現像剤捕集容器
部、11・・・飛散防止部材、12・・・磁性部材、1
3・・・現像領域、14・・・バイアス電源、21・・
・静?ttPe像、22・・・磁気ブラシ、41・・・
吸引機、42・・・測定容器、43・・・導電性スクリ
ーン、44・・・フタ、45・・・真空計、46・・・
風量調節弁、47・・・吸引口、48・・・コンデンサ
、49・・・電位計、51・・・レーザーユニット、5
2・・・スキャナモータ、53・・・ポリゴンミラー、
54・・・結像レンズ、55・・・ミラー。
面図、第2図、第3図は本発明に係る現像方法による現
像部の拡大説明図、第4図は摩擦帯電量測定装置、第5
図は本発明に係る潜像形成装置の概略図、第6図は本発
明における現像装置の現像特性曲線の例を示す図である
。 1・・・潜像保持体、2・・・現像剤供給容器、3・・
・非磁性スリーブ、4・・・固定磁石、5・・・ブレー
ド、7・・・磁性粒子循環域限定部材、8・・・磁性粒
子、9・・・非磁性トナー、10・・・現像剤捕集容器
部、11・・・飛散防止部材、12・・・磁性部材、1
3・・・現像領域、14・・・バイアス電源、21・・
・静?ttPe像、22・・・磁気ブラシ、41・・・
吸引機、42・・・測定容器、43・・・導電性スクリ
ーン、44・・・フタ、45・・・真空計、46・・・
風量調節弁、47・・・吸引口、48・・・コンデンサ
、49・・・電位計、51・・・レーザーユニット、5
2・・・スキャナモータ、53・・・ポリゴンミラー、
54・・・結像レンズ、55・・・ミラー。
Claims (1)
- (1)原稿の画像を電気信号に変換し、該電気信号に応
じて潜像保持体上に静電潜像を形成し、次いで該潜像保
持体と対向する現像剤担持体の現像領域で、該潜像保持
体と該現像剤担持体との間に交番電界を付与しながら上
記静電潜像を非磁性トナーで現像する画像形成方法にお
いて、真比重が6以下でありかつ電気的絶縁性樹脂で被
覆されている磁性粒子によって、現像剤担持体の現像領
域に該磁性粒子の存在量が5〜80mg/cm^2とな
るように磁気ブラシを形成し、現像領域で潜像保持体と
現像剤担持体表面および現像剤担持体表面に形成されて
いる該磁ブラシ表面との間で、シリコーンオイルで処理
されたシリカ微粉体を含有する非磁性トナーを往復させ
ながら潜像を現像することを特徴とする画像形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61260300A JPH0810336B2 (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | 画像形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61260300A JPH0810336B2 (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | 画像形成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63113555A true JPS63113555A (ja) | 1988-05-18 |
JPH0810336B2 JPH0810336B2 (ja) | 1996-01-31 |
Family
ID=17346124
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61260300A Expired - Lifetime JPH0810336B2 (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | 画像形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0810336B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03121462A (ja) * | 1989-04-27 | 1991-05-23 | Canon Inc | 画像形成方法,画像形成装置及びファクシミリ装置 |
JPH0588409A (ja) * | 1991-03-22 | 1993-04-09 | Canon Inc | 静電荷像現像用現像剤、画像形成方法及び加熱定着方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4942354A (ja) * | 1972-08-29 | 1974-04-20 |
-
1986
- 1986-10-31 JP JP61260300A patent/JPH0810336B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4942354A (ja) * | 1972-08-29 | 1974-04-20 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03121462A (ja) * | 1989-04-27 | 1991-05-23 | Canon Inc | 画像形成方法,画像形成装置及びファクシミリ装置 |
JPH0588409A (ja) * | 1991-03-22 | 1993-04-09 | Canon Inc | 静電荷像現像用現像剤、画像形成方法及び加熱定着方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0810336B2 (ja) | 1996-01-31 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |