JPS63279261A

JPS63279261A - 現像方法

Info

Publication number: JPS63279261A
Application number: JP62114005A
Authority: JP
Inventors: Masahisa Sakurada; 桜田　雅久; Shinya Tomura; 戸村　眞也; Sachiko Yasuda; 保田　幸子
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-05-11
Filing date: 1987-05-11
Publication date: 1988-11-16
Also published as: EP0291296A3; EP0291296A2; US5155532A; KR880014425A

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）本発明は、例えば電子写真装置や静電記録装置において
感光体もしくは誘電体上に形成された　′静電潜像を可
視化する現像方法に適用される現像剤に関する。

（従来の技術）電子写真装置や静電記録装置において、感光体や誘電体
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
二成分系現像法が画質の良い現像方法とじて広く用いら
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る。

（１）トナーは、トナーとキャリアとの相互摩擦により
摩擦電荷を受けるが、長期にわたり使用していると、キ
ャリアの表面がトナーの組成物によって汚染されて十分
な電荷を獲得できなくなる。

（２）トナーとキャリアを所定範囲の混合比に調整する
必要があるが、長期にわたり使用していると、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。

（３）一般にキャリアとしては表面を酸化した鉄粉もし
くはガラスピース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
くなってしまう。

このようなことからトナーのみからなる一成分のトナー
を用いた各種の現像方法が提案されている。特に、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が、それらのうち、米国特
許第３９０９２５８号、同第４１２１９３１号等に基づ
くものが実用化されている。

しかしながら、これらの方法にも次のような欠点がある
。

（１）　　比較的比抵抗の小さい磁性トナーを用いるの
で、静電潜像上の現像像を普通紙等の支持部材へ静電的
に転写することが困難であり、特に、多湿の雰囲気下で
は充分な転写が得られない。

（２）トナーが多量の磁性粉を含有するので、暗色以外
のカラートナーが得られない。

このため、最近、従来二成分系現像法に用いられていた
磁性粉を含を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２８９
５８４７号、同第３１５２０１２号、特公昭４１−９４
７５号、同４５−２８７７号、同５４−３８２４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挙げられる。

しかしながら、このような−成分系現像法による画像は
二成分系現像法による画像と比較し、摩擦帯電が不十分
なため、かぶりが多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
するには必要な帯電量を得るために充分な時間をかけて
トナートキャリアとの摩擦帯電を行っている。しかしな
がら、−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いため、トナーの帯電
量分布が従来の二成分系現像法の場合に比べ広く、また
充分に摩擦帯電を行ったトナーと逆の電荷をもつトナー
も多いため、得られたコピー画像はかぶりが多い。

（発明が解決しようとする問題点）従来の非磁性一成分現像法においては、摩擦帯電による
帯電量の分布が広く、また逆極性に帯電するトナーも多
く、したがって、得られた画像のかぶりが多いといる問
題がある。

本発明は上記事情にもとづいてなされたもので、その目
的とするところは、摩擦帯電量が安定し、現像かぶりを
大幅に減少させ高い画像濃度を得ることができる現像剤
を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）本発明は、上記問題点を解決するために、静電潜像を表
面に保持する静電像保持体に間隔をあけて配置された現
像剤担持体に押圧部材により塗布され、この現像剤担持
体から静電像保持体に移行されて静電潜像を可視化させ
る現像剤であって、非磁性一成分トナーからなり、かつ
、体積平均粒径が７．０〜１５．０μｍで、２０．０μ
ｍ以上の粒子の体積含有率が１％以下、５μｍ以下の粒
子の個数含有率が１５％以下であることを特徴とするも
のである。

（作用）現像剤の体積平均粒径を揃えることにより現像剤担持体
と押圧部材との間で現像剤を均一に摩擦接触させる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する
。

第１図中１２は矢印方向へ回転するドラム状の感光体（
静電像担持体）であり、この感光体１２の周囲には現像
装置１４が配置されている。この現像装置１４はトナー
容器１６を有し、この容器１６の感光体１２に対向する
側には開口１８が形成されている。この容器１６内には
非磁性一成分トナー（現像剤）ａが収容されるとともに
攪拌器２０、供給ローラ２２および現像ローラ（現像剤
担持体）２４が設けられている。攪拌器２０はトナーａ
を攪拌するものであり、供給ローラ２２は攪拌されたト
ナーａを現像ローラ２４に供給するものである。現像ロ
ーラ２４は開口１８部分に配置され、供給されたトナー
ａを表面に担持して移送し感光体１２に近接対向させる
ものである。この現像ローラ２４の開口１８からの出口
側には弾性ブレード（押圧部材）２６が２０〜５００ｇ
／Ｃｍの圧力で圧接され、現像ローラ２４の表面にトナ
ーａを塗布するようになっ゛ている。この弾性ブレード
２６の表面には５０％平均重量粒径１０μｍ以下で融点
８０℃以上の微粒子が塗布されている。現像ローラ２４
の開口１８への入口側には回収ブレード２８が圧接され
ている。また、現像ローラ２４と感光体１２との間には
直流電源３０による直流バイアスと交流電源３２による
交流バイアスとが重畳して印加されるようになっている
。

ここで、上記トナーａは、体積平均粒径が７．０〜１５
．０μｍで、２０．０μｍ以上の粒子の体積体積含有率
が１％以下、５μｍ以下の粒子の個数含有率が１５％以
下である。また、このトナーａは、体積平均粒径が２．
０μｍ以下で、かつ、１０μｍ以上の粒子の体積含有率
が２０％以下である無機酸化物あるいは無機塩あるいは
有機微粉末を、０．０５〜５重量部含有する。

しかして、トナー容器１６中のトナーａは現像ローラ２
４の回転により搬送されつつ供給ローラ２２と弾性ブレ
ード２６により現像ローラ２４の表面に極めて薄く塗布
され、かつトナー粒子には現像ローラ２４および弾性ブ
レード２６との摩擦によって静電像の電荷と逆極性の電
荷が与えられる。現像ローラ２４の表面に塗布されたト
ナーａは感光体１２と近接したとき感光体１２へ移行し
、現像ローラ２４上に残留したトナーａは回収ブレード
２８と現像ローラ２４との間から容器１６内へ回収され
る。

以上の構成によれば、トナーａの体積平均粒径を揃える
ことにより現像ローラ２４と弾性ブレード２６との間で
トナーａを均一に摩擦接触させることができる。したが
って、摩擦帯電量が安定し、現像かぶりを大幅に減少さ
せ高い画像濃度を得ることができる。

すなわち、画像のかぶりの原因は、トナーａの粒子と弾
性ブレード２６および現像ローラ２４との摩擦帯電過程
に起因することが多い。この摩擦帯電過程において、静
電像の電荷と逆極性の電荷を与えられなかったトナーａ
は逆に非静電潜像へ移行するため、かぶりあるいはトナ
ー消費量の増大などの弊害の原因となる。また、現像ロ
ーラ２４と感光体１２との間に交流バイアスが印加され
ている場合、たとえトナーが静電像の電荷と逆極性の電
荷を保持していても非静電像へのトナーａの移行は起り
得るため、静電潜像を忠実に可視像化するためにはトナ
ーは充分に帯電されていなければならない。

この場合、平均体積粒径７〜１５μｍのトナーａでは、
２０μｍ以上の粗大トナーａが存在すると、この粗大ト
ナーａが他のトナーａの弾性ブレード２６との接触を阻
害するため、大部分のトナーａは現像ローラ２４と弾性
ブレード２６との間で充分な摩擦帯電を受けることがで
きないまま現像ローラ２４上に塗布される。また、５μ
ｍ以下の微小トナーａも同様に充分な摩擦帯電を受ける
ことができない。したがって、体積平均粒径７〜１５μ
ｍの非磁性一成分トナーにおいて、２０μｍ以上の粒子
の体積含有率を１％以下、５μｍ以下の粒子の個数含有
率を１５％以下とすることにより、良好な摩擦帯電が得
られる。

また、非磁性一成分トナーａの平均体積粒径が７．０μ
ｍ以下の場合は、トナーａの流動性の不良によるトナー
ａの供給不足あるいは画像濃度の低下などの弊害が顕著
に現われ、トナーａの体積平均粒径が１５．０μｍ以上
の場合は画像の階調性が損われ、細文字が潰れる等の弊
害が現われる。したがって、非磁性一成分トナーａの平
均体積粒径を７．０〜１５．０μｍとすることにより流
動性および階調性を向上することができる。

また、上記非磁性一成分トナーａに含有される無機酸化
物あるいは無機塩あるいは有機微粉末は、たとえば流動
性を向上させあるいは帯電量を安定させるもので、コロ
イド状シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸ストロ
ンチウム、チタン酸バリウム、ポリメチルメタクリレー
ト等があげられる。

この場合、これらの無機酸化物あるいは無機塩あるいは
有機微粉末にトナーａより粒径の大きい粗大粉が混入し
ていると、上述したように、トナーａは現像ローラ２４
と弾性ブレード２６との間で充分な摩擦帯電を受けるこ
とができず、かぶりの原因となる。また、この粗大粉が
静電潜像部分に飛翔すると、画像に白抜け、白点が形成
され、良好な画像が得られない。さらに、粗大粉にトナ
ーａが付着し、この粗大粉がトナーａを引張ったまま非
静電潜像部分に飛翔するため、かぶりが多くなる。した
がって、トナーａに含有される無機酸化物あるいは無機
塩あるいは有機微粉末の体積平均粒径を２．０μｍ以下
、１０μｍ以上の粒子の体積含有率を２０％以下とする
ことにより、良好な画像が得られる。

なお、本発明に用いる非磁性一成分トナーａの極性は正
極性であっても負極性であってもかまわない。

実施例１スチレン−ｎブチルメタアクリレート共重合体（Ｔｇ：
８２℃、重量平均分子量１７４，０００　、数平均分子
量８．７００　）　８７重量部、カーボンブラック（Ｍ
Ａ−６００：三菱化成社製）５重量部、ワックス（８６
０ｐ　：三洋化成社製）３重量部、帯電制御剤（ＳＡＭ
−９５５：三洋化成社製）をＶ型ブレンダーで約３０分
子備混合した後、加圧ニーダ−で約１時間混練した。

次いで、この混線物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し
、ジェットミルで微粉砕し、この粉砕物を風力分級法に
より２度分級し微粉を除去し、さらにこれを分級して粗
粉を除去し、７〜１５μｍのトナーを得た。

しかる後、このトナー　１００重量部と、風力分級法に
より粗大粉を除去したコロイド状微粒子（ＲＰ−１３０
；日本アエロジル社製）０．５重量部とをボールミルで
混合し、このトナーの表面に付着させ、さらにこのトナ
ーを２５０ｍｏｓｈの試験ふるいにかけ、凝集によりで
きた粗大物を除去し、５０％重量平均粒径１２．１μｍ
の正帯電非磁性一成分トナーを得た。

なお、このトナーのブローオフ法により測定された摩擦
帯電電荷量は、プラス４９．４μＣ／　ｍ　２であった
。

次いで、このトナーを負帯電性のｏｐｃ感光体を搭載で
きるように改造した市販の複写機（商品名レオドライ３
１１０　（株）東芝社製）に用い、図示した装置に供給
して現像を行って現像かぶりのない鮮明な画像を得た。

また、同じ方法で、高温、高湿度（３０℃、８５％ＲＨ
）環境下で現像を行ったところ現像かぶりがなく、また
画像濃度の低下も求められず、転写効率のよい鮮明な画
像が得られた。

実施例２スチレン−ｎブチルメタアクリレート共重合体（Ｔｇ：
６２℃２重量平均分子量１７４，０００．数平均分子量
８，７００）　９０重量部、カーボンブラック（ＭＡ−
１００：三菱化成社製）５重量部、ワックス（ビスコー
ル８００ｐ：三洋化成社製）３重量部、帯電制御剤ＣＴ
−２７日本化薬社製）２重量部を、実施例１と同様の製
法で粉砕および分級し、ついでコロイド状微粒子（Ｒ−
９７２＝日本アエロジル社製）を実施例１と同様に粗大
粉を除去した後トナーの表面に付着させる。その後、ふ
るいかけを行ない、５０％重量平均粒径１２．３μｍ、
摩擦帯電電荷量が−３２，５μＣ／ｍ２の負帯電非磁性
一成分トナーを得た。

ついで、このトナーを正帯電性のセレン感光体を搭載し
た実施例１と同様の装置を用い、実施例１と同一条件で
調べたところ、現像かぶりのない良好な画像が得られた
。

比較例１〜５比較例１は、実施例１と同様の組成で、微粉砕後の風力
分級の条件を変えることにより得られた２０μｍ以上の
粒子の体積含有率が１％以上かつ５μｍ以下の粒子の個
数含有率が１５％以上のトナーを使用した例、比較例２
は、実施例１と同様の組成の非磁性一成分トナーのふる
いかけおよびコロイド状粒子の分級の工程を省略し、コ
ロイド状微粒子の粗大粉が１０μｍ以上の粒子の体積含
有率が２０％以上のトナーを使用した例、比較例３は、
１０μｍ以上の粒子の体積含有率が２０％以上の有機微
粉末（ポリメタクリレート）を含有するトナーを使用し
た例であり、それぞれ実施例１と同一条件で実施した結
果である。

また、比較例４は、実施例２と同様の組成でトナーの２
０μｍ以上の粒子の体積含有率が１％かつ５μｍ以下の
粒子の個数含有率が１５％以上のトナーを使用した例、
比較例５は、実施例２と同様の組成のトナーが１０μｍ
以上の粒子の体積含有率が２０％以上のトナーを使用し
た例であり、それぞれ実施例２と同一条件で実施した結
果である。

上記各結果を下表に示す。

第２図は現像装置の他の実施例を示すものであり、この
図中５２は感光体（静電像保持体）である。この感光体
５２の周囲には現像ローラ（現像剤保持体）５４が配置
されている。この現像ローラ５４にはトナーホッパ５６
によりトナーａが供給されるようになっている。また、
現像ローラ５４の表面には弾性ブレード（抑圧ブレード
）５８が圧接され、このブレード５８により上記供給さ
れたトナーａが現像ローラ５４の表面に層形成されると
ともに摩擦帯電されるようになっている。このプレー）
′５８は、上記実施例の現像装置のブレード２６とは逆
に、自由端が現像ローラ５４の表面の移動方向（矢印方
向）の先方を向くように配設されている。このような現
像装置においても上記トナーａを用いることができる。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、現像剤の体積平均
粒径を揃えることにより現像剤担持体と押圧部材との間
で現像剤を均一に摩擦接触させることができ、以て、摩
擦帯電量が安定し、現像かぶりを大幅に減少させ高い画
像濃度を得ることができる等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る現像剤が用いられる現像装置の一
実施例を示す断面図、第２図は本発明に係る現像剤が用
いられる現像装置の他の実施例を示す断面図である。１２．５２・・・静電像保持体（感光体）、２４゜５４
・・・現像剤担持体（現像ローラ）、２６．５８・・・
押圧部材（ブレード）、ａ・・・現像剤（非磁性一成分
トナー）。出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）静電潜像を表面に保持する静電像保持体に間隔を
あけて配置された現像剤担持体に押圧部材により塗布さ
れ、この現像剤担持体から上記静電像保持体に移行され
て上記静電潜像を可視化させる現像剤であって、非磁性
一成分トナーからなり、かつ、体積平均粒径が７．０〜
１５．０μｍで、２０．０μｍ以上の粒子の体積含有率
が１％以下、５μｍ以下の粒子の個数含有率が１５％以
下であることを特徴とする現像剤。
（２）体積平均粒径が２．０μｍ以下で、かつ、１０μ
ｍ以上の粒子の体積含有率が２０％以下である無機酸化
物あるいは無機塩あるいは有機微粉末を、０．０５〜５
重量部含有することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の現像剤。