JPS63208062A

JPS63208062A - 現像方法

Info

Publication number: JPS63208062A
Application number: JP62041631A
Authority: JP
Inventors: Shinya Tomura; 戸村　真也; Mitsuaki Kamiyama; 神山　三明
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-02-25
Filing date: 1987-02-25
Publication date: 1988-08-29
Also published as: FR2611281B1; FR2611281A1; US5114823A

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）この発明は、電子写真装置又は静電記録装置に用いられ
ている。感光体等の像担持体に形成された静電潜像に、
現像剤を付着させてこれを現像する現像方法に関する。

（従来の技術）電子写真装ｆ！１または静電記録装置において、感光体
や銹電体等からなる静電像保持体上に形成された静電潜
像を可視像化するために、従来からトナーとキャリアと
からなる現像剤を用いて現像する二成分系現像法が画質
の良い現像方法として広く用いられている。

しかしながら、この二成分系現像法は上記のような利点
を有する反面、以下に示すような欠点があった。

■　トナーは、トナーとキャリア間の相互摩擦により摩
擦電荷を受けとるが、長期にわたり使用していると、キ
ャリア表面がトナーの組成物によって汚染されて充分な
電荷を獲得できなくなる。

■　トナーとキャリアとを混合する場合、所定範囲の混
合比に調整する必要があるが、長期にわたシ使用してい
ると、その混合比が変動して所定範囲から外れてしまい
良好な現像が得られなくなる。

■　一般に、キャリアとし７ては表面を酸化した鉄粉若
しくはガラスピーズが多用されているが、これらのキャ
リアによって感光体の表面が機械的に損傷を受は寿命が
短かくなってしまう。

このようなことからトナーのみから成る一成分現像剤を
用いた各種の現像方法が提案されている。

とりわけ、−成分現像剤として、磁性粉を含有させた磁
性トナーと呼ばれるトナーを用いた現像方法が多数提案
されている。

しかしながら、これらの方法にも次のような欠点がある
。すなわち ■　比較的比抵抗の小さい磁性トナーを用いるので、現
像後の静電潜像上の現像を普通紙等の支持部材へ転写す
る場合、静電的に転写することが困難である。特に、多
湿の雰囲気下では、トナーが充分に１７．荷を保持でき
ないため充分な転写が得られない。

■　トナーが多量の磁性粉を含有しているが、磁性粉は
一般に黒っぽいマグネタイト製であるため暗色以外のカ
ラートナーが得られない。

このため、最近、二成分系現像法に用いられていた磁性
粉を含有せず比抵抗の大きい一成分トナーを用いた現像
方法が提案されている。

このような現像方法としては、例えば米国特許第２°８
９５８４７号、同第３１５２０１２号、特公昭４１−９
４７５号、同４５−２８７７号、同５４−３６２４号等
に記載されているタッチダウン法、インプレッション法
、ジャンピング法に基づくものがあげられる。

しかしながら、このような−成分系現像法に二成分系現
像法で用いられているトナーを用いた場合、以下に述べ
るように神々の問題が生じる。

第１に、このような方法を用いた場合には、摩擦帯電の
発生量が不十分になるという問題がある。

一般に、−成分系現像法においては、トナーはトナー担
持体と効率よく、しかも極めて短時間に帯電し、感光体
ドラムもしくは誘電体に形成された静電潜像を非接触で
可視像化するに十分な帯電ｔ（例えばセレンの感光体ド
ラムを用いた場合にはマイナス０．５〜１５μＣ／ｇ程
度）を得る必要がある。

しかし、従来の二成分系現像法に用いられたトナーと、
トナー担持体との摩擦帯電では可視像化するに充分な帯
電量が得られないという問題がある。すなわち、従来の
二成分系現像法においては、可視像化するに必要な帯電
量を得るために充分な時間をかけてトナーとキャリアと
の摩擦帯７１ｒを行なっているが、−成分系現像法にお
けるトナーとトナー担持体との摩擦帯電では摩擦帯電時
間が短かく、可視像化するに必要な帯Ｎ、１１ｔが得ら
れないのである。

第２Ｋ、トナー担持体表面に極めて薄く且つ平均にトナ
ーを塗布する必要があるが、二成分系現像法に用いられ
ているトナーでは、このような薄いＩｆ６の形成が困難
であるという問題がある。

従来の薄い層の形成過程の一例を第２図全相いて説明す
る。第２図に示すように、トナー担持体１に対して弾性
ブレード２はｚｏｇ／ｃｍ〜５００ｇ／ｃｍの圧力で圧
接され、トナー容と÷３中のトナー４は、トナー担持体
１の回転により搬送されつつ、弾性ブレード２によシト
ナー担持体１の表面に極めて薄く平均に塗布される。し
たがって、トナー４には、流動性、耐凝集性が良いこと
が要求される。

しかるに、トナー容器３中のトナー４は充分に帯電され
ないとトナー担持体１の回転によυ搬送される過程で、
往々にして凝集性を帯び塊状になって、トナー担持体１
０表面にトナーが塗布されないという問題があった。

まだ、帯電を高めるｉこめに、弾性ブレード２の圧力を
高めるとトナー担持体１によシ搬送されてきたトナー４
は、弾性ブレード２とトナー担持体１間の面圧によりこ
れらの接触部において魚眼に高い圧力を受けることにな
り、このだめ摩擦熱が発生してトナー４を軟化させトナ
ー担持体１の表面に固碧して、薄く平均にトナーが墾１
．されなくなるという問題があった。

さらに、軟化点が高くなると定着温度が高くなり、通常
の電子複写機、ゾリンクなどに用いるには支障をきたす
場合がある。

（発明が解決しようとする問題点）上述したように、現像Ｗｌｌとじで一成分系現像剤を用
いた従来の現像方法によれば、現像剤を充分に且つ均一
に摩擦帯電できないために、画像濃度が低下したυ、地
かぶりが発生するので鮮明な画イ象を得ることができな
いという問題点がある。

この発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、鮮明な
画像を得ることができる現像方法の提供を目的とする。

（問題点を解決するための手段）この発明に係る現像方法は、静電潜像が形成された像担
持体に現像剤を供給して静電潜像を現像する現像方法に
おいて、前記現像剤は、ガラス転移点５０℃以上、軟化
点１１０°Ｃ以上１６０℃以下の樹脂に着色剤を含有す
る着色粒子と、白色又は無色の粒子であって着色粒子の
帯電極性に対しで逆極性に帯電する補助粒子とを有し、
前記現像剤を層形成部材によシ現像剤担持体に圧接して
現像剤担持体表部に現像剤層を形成後、現像剤層を静電
潜像に対面させて着色粒子を静電潜像に静電的に付１さ
せることによシ現像することを特徴とする。

現像剤に用いられる着色粒子のガラス転移点を５０・℃
以上、軟化点を１１０℃以上１６０℃未満とした理由は
、ガラス転移点が５０℃未満であると保存安定性が低下
するからである。また、軟化点が１１０℃未満であると
、定着時に定着ローラに融着するいわゆるオフセットが
生じ易くなυ、１６０°Ｃを超えると定着しにくくなる
からである。

補助粒子は着色粒子に対して逆極性の帯電性を有してい
るから、着色粒子をＭ擦帯電した際に、自身は逆１４性
に帯電することにより着色粒子の帯電全促進させるとと
もに着色粒子に市価を強く保持させることができる。

また、着色粒子は層形成部材Ｐこより現像剤担持体に圧
せられる際及びその以前Ｋ、現像剤内で補助粒子と接触
して摩擦帯電されるから、層形成部材のみによる摩擦帯
電の場合よりも、充分に且つ確実に帯電させることがで
きる。

イ象担持体の静電潜像を現像する場合には、補助粒子は
着色粒子と逆の帯電極性を有するため着色粒子のみが選
択的に現像に寄与づる。しかし仮に補助粒子が静電潜像
に付着しても、補助粒子が白色または透明であるため現
像１ｉ′Ｉｉｌ像には現われない。

従って、地かぶシがなく鮮明な口１」１像を得ることが
できる。

着色粒子に対する補助粒子の添加量は、０．０５ｗｔ俤
（Ｕ（ｒＪ′ｃ％）以上１０〜ｖｔ係以下が好ましい。

０．０５ｗｔ５未満の場合には着色粒子との摩擦帯電に
おける予備４１シ電効果が充分忙得られない。また補助
粒子のだｉ加賛が１０ｗｔ％を越えると、相対的に着色
粒子の濃度が低くなり、回像濃度が低下する。

補助粒子の粒径は、その５０’Ａ重後平均粒子において
、着色粒子の粒径の１１５以下が好ましい。

補助粒子の粒径が１１５を越えると画像ｄ′輩度が低下
する。

尚、丹色粒子には、帯電を制御する目的で、含金属染料
、ニグロシン系、ポリアミン系等の帯電調節剤を添加し
ても一向よい。また、必をに応じて、耐オフセツト特性
を向上させる為にワックスを添加してもよい。

さらに、必要に応じて着色粒子（トナー）の流動性、耐
ｇｔ集性を向上させるため、例えばコロイド状シリカの
ようなトナーと同極性の疎水化されたコロイド状微拉子
を、トナーの帯電１αに影響を与えない程度添加しても
よい。

着色粒子に用いられる樹脂には、公知の材料が使用され
る。

例えば、ポリスチレン、ポリスチレン−ブタジェン共重
合体、スチレン−アクリル共重合体等のスチレン系共重
合体、ポリエチレン、フ１？リエチレンー酢酸ビニル共
重合体、ポリエチレン−ビニルアルコール共重合体のよ
うなエチレン系共重合体、フェノール系樹脂、ポリアミ
ド樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸系樹脂、ポリメ
チルメタクリレート、ポリアクリル酸、ポリビニルブチ
ラール、脂肪族又は指環族炭化水素樹脂、芳香族炭化水
素等のいわゆる右曲樹脂、塩素化パラフィン、低分子量
ポリエチレン、低分子１ＩＬ７１”リプロピレン、ワッ
クス類等、及びこれらの混合物である。

着色粒子に用いられる着色剤としては、例えはカーボン
ブラック、ファーストイエローＧ、ベンジジンイエロー
、ピグメントイエロー、インドファースト、オレンジ、
イルガジンレッド、カーミンＦ　Ｂ　、パーマネントボ
ルドーＦ’　ＲＲ、ピグメント・オレンジＲ，リソール
レツド２Ｇ、レーキ・レッドＣ、ローダミンＦＢ、ロー
ダミンＢレーキ、フタロシアニンブルー、ピグメントブ
ルー、ブリリアント・グリーンＢ、フタロシアニングリ
ーン、キナクリドンなどの公知の着色剤が使用される。

補助粒子には、実質的に白色又は無色の公知の材料が用
いられる。

例えば、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ケイ素、
酸化亜鉛、酸化マグネシウム、チタン酸バリウム、チタ
ン酸カルシウム、酸化カルシウム、酸化スズ、酸化イン
ジウム等の無機酸化物、表面をシランカップリング剤、
チタンカップリング剤等カップリング剤、シリコーンオ
イル等で表面処理した煕機酸化物、ポリスチレン、ポリエチレン・ブタジェン共重合体、ス
チレン−アクリル共重合体等のスチレン系共重合体、ポ
リエチレン及びエチレン系共１ｊ合体、ポリメチルメタ
クリレート等の脂肪族又は脂環族共重合体、シリコーン樹脂、テフロン等の微粉末、及び表面をカッ
プリング剤、シリコーンオイル等で表面処理した樹脂の
微粉末、等の材料が用いられる。

（実施例）以下に、添付図面の第１図を参照してこの発明の実施例
を詳細に説明する。

この発明の実施例に用いられる現僧装ｅ１０において、
現像剤担持体としての現像スリーブ１１には、その周面
に現像剤の薄層を形成するための弾性ブレード１２が約
２０ｇ／鋸乃至約５００ｇ　／　ｃｍの゛圧力で圧接さ
れている。トナー容器１３内には、現僅スリーブ１１に
現像剤１６を供給する供給ロール１４が、現像スリーブ
１１に接して設けられているとともに現像スリーブの回
転方向（矢印Ａ）と逆方向（矢印Ｂ）に回転するように
構成されている。容器１３内には、更に、ここに収納さ
れている現像剤１６を攪拌する攪拌羽根１５が回転可能
に設けられている。現像スリーブ１ノの下部には、現像
スリーブ１１に残存している現像剤を回収する回収ブレ
ード１７が接触されている。

尚、静電潜像が形成された感光体１８と現像スリーブ１
１との間には、直流・ぐイアス、交流バイアス、または
直流と麦粒とを重畳して・ぐイアスを印加する電源１９
が接続されている。

次に、この現像装置１０の動作について説明する。容器
１３内に収納されている現像剤は、攪拌羽根１５の回転
により攪拌される。この場合、現像剤を構成している着
色粒・子と補助粒子とは互いに摩擦接触して摩擦帯電さ
れる。

このように予備的に帯電された現像剤１６は供給ロール
Ｊ４により搬送されて、スリーブ１ノに擦り付けられる
。現像スリーブ表面の現像剤は弾性ブレード１２により
圧せられて、その層ｊ１＾が制御されているとともに、
現像剤１６を世、像スリーブ１１に擦すり付けて摩擦帯
電させる。そして充分に帯電された現像剤１６は感光体
ｚｓＦｃ対面する位置に搬送される。ここで、現像スリ
ーブ１ノには交流電圧が印加されているから、現像スＩ
Ｊ−プ１１を遠ざかる方向及び戻る方向に往復運動をく
り返しながら感光体１８に形成された静電潜像に対面す
る。

着色粒子と補助粒子とは互いに逆の帯電極性を有するか
ら、着色粒子のみが選択的に静電潜像に静電的に付着し
て現像する。

尚、現像スリーブ１ノ上の残存現像剤は回収ブレード１
７を通過して容器１３内に戻される。

〔試験例１〕着色粒子の樹脂材料としてスチレン−ｎブチルメタクリ
レート共重合体（ガラス転移点Ｔｇ：６６°Ｃ１平均分
子量ＭＷ９９０００、軟化点１２３℃）を９３重量部と
、着色材としてカーボンブラック（商品名ＭＡ−１００
：三菱化成製）４重量部とワックス（商品名６６０Ｐ：
工注化成製）とを加圧式ニーダ−で約１時間混練後、冷
却し、次にハンマーミルで粗粉砕し、続いてジェットミ
ルで微粉砕した。？得られた粉体を風力分級法による分
級して着色粒子群を得だ。着色粒子群の５０％重量平均
粒径は、１２．８μｍ、ブローオフ法により測定された
Ｉ′４擦帯重帯電電荷量マイナス２８．５μｃ／ｇであ
った。

一方、補助粒子としては表面処理したンリカ（５０ｓ重
量平均粒径：１２μ【ｎ、帯電量ニブラス３１０μｃ　
／　ｇ　）を用いた。

そして、上述の着色粒子群１ｏｏ１１１＜ｉ部と補助粒
子群１！Ｌ’＜ｉｔ部とをＶ型プレンダーで約１時間混
合して一成分系現像剤ｆ、製造した。

この現像剤を第１図に示す現像装置ＶＣ収納して、これ
を複写機（曲品名３１１０　：　１１１１東芝製）にＦ
史戦して用紙に原稿の複写画像を形成した。

その結果、画像濃度１．３５で地かぶりのない鮮明なｒ
ｌＩＩＩ像ｆ得た。また同じ方法で、高温、高湿度（温
度３０℃、湿度８５チ）環境下でル１．像を行なったと
ころ地かぶりがなく、またｊｌｉ像濃度の低下も認めら
れず、転写効率のよい鮮明な画像が得らｉまた。尚、画
像濃度は、約１．３の値が原稿と同程ｌ「の濃度であり
、これより数値が低ければ原稿より’Ｉ！１　＜　、逆
に高い場合には原稿より濃い。

さらに、この画像を、ヒートロール定着器で定着したと
ころ、１７０℃から２２０℃の範囲で定着およびオフセ
ットともに良好であり、１万枚後でも同じ品質の画像が
得られた。

（比較例１）試験例１で得られた着色粒子のみを用い、即ち補助粒子
を用いずに試験例１と同様の条件で複写画像を得たとこ
ろ画像濃度１．１であシ、且つ地かぶりが多発していた
。

（試験例２）ｆ’ｆ色粒子粒子脂材料として、スチレン−ｎ−ブチル
アクリレート−２工チルアミノエチルメタアクリート共
重合体、（ガラス転移点Ｔｇ　：　６７℃、平均分子ｉ
まＭＷ　２８万、軟化点１３５℃）を使用し、その他の
点については試験例１と同様に製造して、着色粒子（５
０チ平均粒径１３．１μｍ、帯電量プラス３２．８μｃ
／ｇ）を得た。また、補助粒子としてポリメタアクリレ
ート（平均粒径０．４ｐｍ、帯電量マイナス５００　ｐ
Ｃ／ｇ　）を用い、試験例１と同様にして一成分現像剤
を製造した。この現像剤を試験例１と同様にして、画像
を形成した。

その結果、試験例１と同様に、地かぶりがなく、画像濃
度も良好で、魚′Ｃ明な画像を得ることができた。

〔発明の効果〕

この発明によれば、現像剤として着色粒子と補助粒子と
を混合したものを用いているから１着色粒子を充分に且
つ均一に帯電させることができるとともに、補助粒子が
白色または無色であるから地かぶり等が防止できるので
、Ｍ’＃明な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例に用いられる現像装置を概
略的に示す断面図％　ｍ　２図は従来の現像方法を説明
するだめの現像装置の概略断面図である。１０・・・現像装置、１１・・・現像スリーブ（現像剤
担持体）、１２・・・弾性ブレード（層形成部材）、１
６・・・現像剤、１８・・・感光体（像担持体）。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）静電潜像が形成された像担持体に現像剤を供給し
て静電潜像を現像する現像方法において、前記現像剤は
、ガラス転移点５０℃以上、軟化点１１０℃以上１６０
℃以下の樹脂に着色剤を含有する着色粒子と、白色又は
無色の粒子であって着色粒子の帯電極性に対して逆極性
に帯電する補助粒子とを有し、前記現像剤を層形成部材
により現像剤担持体に圧接して現像剤担持体表面に現像
剤層を形成後、現像剤層を静電潜像に対面させて着色粒
子を静電潜像に静電的に付着させることにより現像する
ことを特徴とする現像方法。
（２）前記着色粒子に対する補助粒子の添加量は、０．
０５重量％以上１０重量％以下であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の現像方法。
（３）前記着色粒の５０％重量平均粒子径に対して、補
助粒子の５０％重量平均粒子径が１／５以下であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載
の現像方法。
（４）前記現像剤保持体には、交流バイアスを印加して
、現像剤保持体表面の現像剤粒子を往復運動させつつ現
像することを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至３項
のいずれか１項に記載の現像方法。