JPS6354178B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は一成分トナーを用いる現像法に関する
ものである。静電誘導を利用する現像方法におい
ては、トナーは比較的導電性であることが必要で
ある。この場合には、感光体上に現像されたトナ
ー像を転写する際、トナーには現像の際とは逆の
電荷が、静電転写コロトロンによる高電界によつ
て注入され、その結果トナーは感光体と紙との間
で反撥を繰返えし、最終的には低転写率で、かつ
画像縁端部の乱れた転写像が転写紙上に得られる
ことになる。これを解決するために、即ち電解の
影響を減少させるために、トナーの高抵抗化が図
られているが、転写に対する影響は回避されて
も、高抵抗化のためにトナーへの電荷の誘導効率
が低下し、現像々自体の濃度が減少することにな
る。 本発明者等は先に転写を満足させ、かつ効率の
高い現像を行うために、現像ロールと感光体との
間に、前記の高抵抗トナーを一定重量滞留させる
とともに、トナー滞留部のトナーを強制的に圧縮
させる磁気ブラシ現像方法及び装置を提案した
（特願昭54−5823号参照）。この方法の特徴は、ト
ナー移動速度を増大させることなく複写速度を上
げ、良好なる画質、特に低濃度部の再現性に優
れ、かつ多数枚の連続複写の際にも濃度変動のな
い画質を得るところにある。 この現像方法について更に説明を加えると、第
１図に示したように、現像ロール２は回転する磁
石２１とその外周に固設された非磁性スリーブ２
２を有しており、トナーホツパー３から供給され
る一成分磁性トナー４の磁気ブラシ６を非磁性ス
リーブ２２上に形成している。 磁石２１を時計方向に回転させる事により、ト
ナーは反時計方向に搬送される。搬送されるトナ
ーはホツパー３と記録体１との間に設けられた規
制部材５、現像ロール２及び記録体１とによつて
作られた空間に進入する。規制部材５と現像ロー
ル２との間は比較的狭くなつており、搬送されて
来たトナーは連続して供給される為、トナーの滞
留を生じると共に強制的に圧縮されて圧縮トナー
部７を形成し、繰り返し行なわれる現像工程中常
に一定量のトナー滞留を起している。この圧縮ト
ナー部７は、記録体１と現像ロール２が形成する
最狭な部分までつながつており、この最狭部を通
過したトナーは再び磁気ブラシを形成している。 圧縮トナー部７は、多数回繰返される現像工程
中常に一定量のトナーが維持されなければなら
ず、更に強制的に圧縮された状態でなければなら
ない。自然発生的に滞留した状態や、トナーの自
重と記録体及び現像ロールの回転力で、蓄積した
状態等であつては本発明の目的を達し得ない。記
録体１と現像ロール２と規制部材５とで囲まれた
空間に磁石２１の回転力で連続してトナーが供給
され、この空間がトナーで飽和されて強制的に圧
縮された状態になつた時に前記の方法の目的を達
成することができる。従つて圧縮トナー部７を形
成するためには、この空間を形成する記録体１、
現像ロール２、規制部材５は各々固定されて（即
ち前後、左右移動することなく）配置されなけれ
ばならない。又圧縮トナー部７に供給されるトナ
ー量は、現像に必要な量より過剰に供給しなけれ
ばならない。 記録体１の静電潜像は圧縮トナー部７及び磁気
ブラシと接触することにより現像され可視化され
る。可視化されたトナー像は引続き紙等の転写材
に転写され、定着されて複写物となる。 この様な現像方法では、比較的絶縁性の10⁸Ω
cm〜10¹⁴Ωcmの一成分磁性トナーを用いた時に良
好な画質を得る事ができ、更に複写速度も上げる
事が出来る。 上述の如く数々の特徴を有する現像方法ではあ
るが、トナーによつては必ずしも満足な性能を示
さないことが、その後の検討から判明した。即
ち、同一組成、同一電気抵抗値を有するトナーで
あつても、トナーによつては、画像背景部に汚れ
を生ずること、画像縁端部の切れが悪いこと、画
像が規定の濃度まで達しないこと等の現像を呈す
る。更に、ベタ黒部の再現性が悪くエツジ効果を
示し、又画像後端部に尾引き現象がみられ、特に
低濃度部でこの現象は顕著にあらわれ、又多数枚
の連続複写を行なう場合に上記尾引き現象は増大
する傾向にある。 本発明の目的は上記の如き欠点を解消し、先に
提案した現像方法の性能を充分に発揮するための
トナーを提供することにある。そしてこのため
に、前述の如く、トナーの組成と電気特性には相
関がないことから、それ以外のトナーの性質に注
目した。特に、本現像方法においては、第１図に
示した圧縮トナー部が重要な役割を果すことか
ら、各トナーについて、１コピー後、10コピー後
の圧縮トナー部７の様子を観察した。観察は各コ
ピーカウント後、複写装置から現像器を取りはず
し、肉眼にて静止状態及びマグネツトロールを手
廻しして行なつた。その結果、良好な画質を与え
るトナーについては、圧縮トナー部７は非常に硬
く密に、即ちブロツキングの状態に近くまで圧縮
されていた。これに対して低画質を与えるトナー
では、通常ブロツキング部が見られないこと、た
とえブロツキングを発生しているものでも、マグ
ネツトロールを２〜３回回転させるとブロツキン
グ部は容易に破壊され、粗な穂立に戻る。このよ
うな関係は、前記の不都合な現象がトナーの粉体
特性に大きく依存していることを示唆している。
そこで同一トナーの18ロツトについて、各々の粉
体特性を測定し、画質との相関関係をみた。粉体
特性のパラメータとして取上げたのは粒度分布、
平均粒径、見掛密度、紛体圧縮率についてであ
る。全ての測定結果、ブロツキング状態及び画質
の評価を表１に示した。粒度分布、平均粒径につ
いてはコールターカウンターの測定結果で

【表】

【表】 ある。又、見掛密度及び粉体圧縮率の測定は以下
のようにして行つた。 小型篩振盪機（新東科学HOH2045）に取付け
たJIS16メツシユ開口部１mm、75mmφ×20mmＨの
スクリーンにより分散したトナーを漏斗を通して
容量24.8c.c.、重量94.22ｇのセルに充分あふれる
まで充填する。あふれたトナーをすり切り、重量
（Wt）を測定することで見掛密度（ρa）が次式(1)
により求められる。 ρa（ｇ／c.c.）＝Wt−Wc／Vc …(1) Wc：セルの重量（ｇ） Vc：セルの容量（c.c.） 次にトナーが充分あふれるまで充填したセルを
机上にてトナーを補充しながら、トナーが最密充
填に近い状態になるまで充分タツピングして見掛
密度測定時と同様にすり切る。最密充填密度ρa
を(1)式に準じて求める。ここで変わるのはWtの
値のみである。両者の計算結果より圧縮率Ｃを次
式(2)にて計算する。 Ｃ（％）＝ρp−ρa／ρp×100 …(2) 上記圧縮率Ｃは、トナーの流動性と密接な相関
関係を持つ。即ち、値が低い場合には流動性が良
く、高い場合には流動性に劣る。 表１の粉体圧縮率Ｃと画質との相関から、本発
明では粉体圧縮率Ｃは、誤差を考慮して27.0％以
上、好ましくは27.0〜35％の範囲のトナーが適当
である。粉体圧縮率以外にも、見掛密度、最密充
填密度及び粒度分布、平均粒径のそれぞれについ
てもある程度の相関はみられるが、これらは全て
が粉体圧縮率に関係するパラメータであり、従つ
て粉体圧縮率に代表させることが妥当である。更
に確認のために、他のロツトのトナー群から、粉
体圧縮率が上記の値をとるものを20程選び出し、
画像との対応をみたものを表２に示す。また、表
１及び表２における粉体圧縮率とブロツキング状
態及び画質との関係

【表】

【表】 を第２図に示す。図中の斜線部は画質の良好な領
域を表わす。このブロツキング層の形成の有無が
画質にもたらす影響については理論的な説明はで
きないが以下の効果によるものと推定される。 １ トナー圧縮部を最密充填状態に近づけること
により、トナー層の見掛けの電気抵抗が下が
り、トナーロールからの逆電荷の注入が容易と
なり、現像効率が向上し、画像濃度が上がる。 ２ 潜像に対してトナーブロツキング層が一種の
現像電極の役割を果たす。 ３ 上記ブロツキング層が、画像背景部（後端部
も含む）に現像される微弱なクーロン力又はそ
れ以外の微弱な力にて感光体上に付着する微量
トナーを現像直後に清掃する能力（スキヤベン
ジング効果）を保有する。 ４ 磁気ロールの磁束密度を上げる以上に密なト
ナーの穂立ちが形成され、低濃度部の再現性が
向上する。 本明細書に記す粉体圧縮率の範囲の値を有する
トナーの場合、上記トナー圧縮部のブロツキング
層は、磁気ロールの回転開始から僅かの時間で形
成され、又一担形成されたブロツキング層は容易
には解凝集されず、現像部に補給されるトナー
は、ブロツキング層部を越えてホツパーに回収さ
れる。 本明細書に示すトナーの粉体圧縮率の値はトナ
ーの流動性の点からみれば、値自体は高く流動性
の比較的悪い部類に入る。事実現像ロールスリー
ブ上でのトナーの動きの観察及び搬送量の測定で
は上記の値以下のものに比べて流れは悪かつた。
即ち、粉体特性を適当に制御することによりトナ
ーの流れが調整されて良好なブロツキング層が形
成されるものと考えられる。 以上の如く、本発明ではトナーの粉体特性値を
コントロールして、現像ロールと感光体との間に
最密充填に近いトナーの一定量の滞留部が常に形
成され、転写時の像乱れを示さない高抵抗のトナ
ーの使用が可能となり、更に従来の欠点である画
像背景及び後端部の汚れ、画像周辺部の切れの悪
さ、ベタ黒部及び低濃度再現性の悪さ等の全てを
解決したものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁気ブラシ現像装置の概略断面図であ
る。第２図は粉体圧縮率及びブロツキング状態と
画質との関係を表わすグラフである。 図中符号：１……感光体、２……現像ロール、
３……ホツパー、４……磁性トナー、５……規制
部材、６……磁気ブラシ、７……圧縮トナー部、
２１……磁石、２２……現像スリーブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 粉体圧縮率が27％以上の一成分トナーを用い
   て、感光体に形成された静電潜像を可視化するこ
   とを特徴とする一成分トナー現像法。