JPS6385650A - 電子写真法における現像方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は一當子亙宜渉柁おける現像方法に一寸ふもので
、よシ詳細には、模擬原稿に対応して感光板上に形成さ
れたトナー像の光学濃度に基いて、現像剤中のトナー濃
度を適正に制御する方法の改良に関するものである。

（従来の技術） 顕電性定着性トナーと磁性キャリヤーとの混合物から成
る二成分系現像剤を用いる現像方式では、何等かの手段
で現像剤中のトナー濃度（トナーの割合い）を制御する
ことが必要となる。

現像剤へのトナー補給には、このトナー濃度を検出する
必要があシ、この濃度検出には、現像タンク中のレベル
検出による方法や、現像剤の透磁率を検出する方法が実
際にも用いられているが、これらの手段では、現像剤の
トナーｉ度と現像によシ形成されるトナー像の画像濃度
（光学的濃度）とが必らずしもよく対応しないという問
題がある。

このため、模擬原稿に対応して感光板上に形成されたト
ナー像の画像濃度を検出し、検出された画像濃度に基い
て現像剤中のトナー大変を制御する、即ち画像濃度が低
下したらトナーを現像剤に供給し、画像濃度が向上した
らトナー補給を中止する方式が用いられるに至っている
。

（発明が解決しようとする問題点） 上記先行技術の方法によれば、感光板上のトナー像の画
像濃度を一定に維持するという目的は確かに達成される
が、未だ現像剤中のトナー濃度を最適範囲内に維持する
という目的には不満足なものであることがわかった。

現像剤中のトナー濃度は、感光板上のトナー像の画像濃
度に重大な影響を及ぼすのは事実であるが、逆にトナー
像の画像濃度を検出して、この画像濃度に基いて現像剤
中のトナー濃度を制御する場合には、屡々トナー飛散や
、形成される画像に尾引きを生ずることがわかった。

従って、本発明の目的は、感光板上に形成されるトナー
像の画像濃度を常に一定に保ちながら、しかも上述した
トナー飛散や画像における尾引き等が防止されるように
、現像剤中のトナー濃度を最適範囲に維持し得る現像方
法を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明者等は、トナー中に含有されるカー２ンプラ、り
の種類が、トナー像の検出画像濃度に重大な影響を及ぼ
し、トナーに含有されるカーボンブラックとして一定の
特性のものを選択することによシ、上記欠点を解消し、
画像濃度を一定に保持しながら、トナー飛散や尾引きの
防止された画像形成が可能となることを見出した。

即ち、本発明によれば、模擬原稿及び原稿に対応して形
成された感光板上の静電潜像を、トナー及び磁性キャリ
ヤから成る二成分系現像剤を用いて現像し、模擬原稿に
対応するトナー像の画像濃度を検出し、検出された画像
濃度に基いて、現像剤中のトナー濃度を制御することか
ら成る電子写真法における現像方法において、前記トナ
ーとして、着色力（ＤＩＮ　５３２３４）が１００乃至
１２０の範囲内にあるカーボンブラックを着色顔料とし
て含有する顕電性定着性トナーを用いることを特徴とす
る方法が提供される。

（作用） 本発明の現像方法が適用される電子写真複写機を示す第
１図において、感光体ドラム（１）の周囲に帯電チャー
ジャ（２）、現像装置（３）、ブランクランプ（１６）
、転写チャージャ（４）、分離チャージャ（５）、トナ
ー濃度を検出するための反射型センサ（６）、およびク
リーナ（７）をこの順に配設している。

また、（８）は原稿を支承するコンタクトガラスであり
、露光領蛾よシホームＦ／ジション側に位置する所定位
置に模擬原稿（９）を取付けている。

そして、コンタクトガラス（８）と感光体ドラム（１）
との間に、光源（１０）、反射鏡（１１）（１２）（１
３）、レンズ（１４）、および反射Ｑ（１５）で構成さ
れる光学系を有している。

したがって、光源（１０）、および反射鏡（１１）を所
定速度で移動させるとともに、反射鏡（１２）（１３）
を強の速度で移動させることによシ、コンタクトガラス
（８）の上に支承された原稿を露光し、感光体ドラム（
１）の表面に導くことができる。

寸舟−トＰ威光伏ｙラム（１）は一方向に（ロ）転され
、回転に伴なって、帯電チャージャ（２）Ｋよる帯電、
上記光学系を通して原稿からの反射光が照射されること
による静電潜像の形成、二成分系現像剤を用いる現像装
置（３）による顕像化、転写チャージャ（４）によるト
ナー像の複写紙への転写、分離チャージャ（５）による
複写紙の剥離、反射型センナ（６）によるトナー像の濃
度検出、およびクリーナ（７）による残留トナーの回収
を行なうことができる。そして、毎回、模擬原稿（９）
に対応する静電潜像が感光体ドラム（１）上に形成され
るが、ブランクランプ（１６）の点灯制御により、複数
回に１回のみ静電潜像を消失させることなくトナー像に
顕像化することができるようにしている。

感光体ドラム（１）には、第２図に示す通シ、複写画像
形成部（１ａ）と、原稿の複写には使用されない余白部
（１ｂ）とがあシ、この余白部（ｌｂ）Ｋは前述した模
擬原稿（９）に対応してトナー像（１７）が形成される
。反射型センサ（６）は、赤外線を照射する発光素子（
発光ダイオード）（１８）とトナー像（１７）を介して
の反射光を受光する受光素子（フォトトランジスタ）（
１９）とから成つておシ、この組合せにより。

模擬原ａ（９）に対応するトナー像（１７）のトナー濃
度を電気信号として検出する。

一方、現像装置（３）には、トナー補給用タンク（２０
）とトナー補給ローラ（２１）とがらり。

前述した検出信号に基づいてトナー補給ローラ（２１）
をＯＮ　、ＯＦＦ制御することにより、形成されるトナ
ー像の画像濃度が一定の範囲となるように、現像剤中ト
ナー濃度の制御が行われる。

本発明は１以上説明した現像方式において、着色力（Ｄ
ＩＮ　　５３２３４）が１００乃至１２０の範囲内にあ
るカーボンブラックを着色顔料として含有する顕電性ト
ナーを用いることによシ、トナー濃度を最適値に保つこ
とが可能となる。本明細書において、着色力とは、一定
量の規定の亜鉛華に少量の一定量のカーゴンプラ、りを
混合してその反射光を測ること釦よ）求められる特性値
を言い、黒さの無いもの程着色力も大きい値となる０本
発明において、カーボンブラックの着色力を１００乃至
１２０の範囲に規定しているのは次の理由による。

即ち、着色力が１００よシも小さいカーボンプラ、りを
配合したトナーを使用すると、ドラム上のトナー像のｉ
ｉ！ｌｌ像濃度が低目に検出されることＫなシ、その結
果として現像剤中にトナーが過剰に補給され、現像剤中
のトナー濃度が顕電的特性から言りて高くなシすぎ、ト
ナー飛散が場大する。

また、着色力が１２０よシも大きいカーメンブラックを
配合したトナーを使用すると、ドラム上のトナー像の画
像濃度が高目に検出されることに表シ、その結果として
現像剤中のトナーが十分に補給されなく、現像剤中のト
ナー良度が現像剤全体の電気的特性から言って低くなり
過ぎ、尾引き等のトラブルを発生する。これに対して、
本発明によれは、トナー中に配合するカーがンブラック
の着色力を、１００乃至１２０の一定の範囲に選択する
ことにより、検出される画像糎度と笑際のトナー像の画
像濃度との間に厳密な対応関係を確立することができ、
またトナー像の画像濃度との関係で厳密に現像剤中トナ
ー濃度をも設定することが可能となることから、トナー
飛散や画像の尾引き等を防止しながら、トナー像の画像
濃度を一定に維持することが可能となる。

（実施例） 本発明におけるトナーは、着色力が１００乃至１２０の
カーボン・ツラ、りを用いる点を除けばそれ自体公知の
処方で公知の製造法で得られる。

このカーボンブラックは、ハイ・カラー・チャンネル（
ＨＣＣ）、メディアム惨カラー・チャンネル（ＭＣＣ）
、レギュラー・カラー・チャンネル（ＲＣＣ）　、メデ
ィアム乃至レギュラー・カラー・ファーネス（ＭＣＦ乃
至ＲＣＦ）の名称で入手し得る。

ハイ・カラｍ−ファーネス（ＨＣＦ）は、本発明で規定
した範囲よシも着色力が大であシ、またロー・カラー・
７アーネス（ＬＣＦ）は本発明で規定した範囲よりも着
色力が小であり、倒れも適さない。

上述したカーボン・プラ、りを、必要により他のトナー
目配を各１μ北に致安碧性シ示す樹Ｈ旨Ｗ質中に分散さ
せ、造粒してトナー粒子とする。樹脂としては、熱可塑
性樹脂や、未硬化乃至は初期縮合物の熱硬化性樹脂が使
用される。その適当な例は１重要なものの順序（ｇ−１
ｚ＋）スチレン等のビニール芳香族樹脂、アクリル系樹
脂、ポリビニルアセタール樹脂、？リエステル樹脂、エ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂、石油樹脂、オレフィン樹
脂等である。

トナー中におけるカーボンプラ、りの配合量は、トナー
当シ４乃至１５重量％、特に６乃至１０重量％の範囲が
適当である。トナー中に配合する成分としては、荷電制
御剤、オフセット防止剤を挙げることができ１例えは荷
電制御剤としては、ニグロシンペース（ＣＩ　　５０４
５）、オイルブラック（ＣＩ　　２６１５０）、スビロ
ンブラック埠の油溶性染料やす７テン酸金属塩、脂肪酸
金属石鹸、樹脂酸石鹸或いは含金属アゾ染料叫が使用さ
れる。また、熱ロール定着時のオフセット現象を防止す
るために、低分子ｉ＆リプロｔレン樹脂、シリコーンオ
イル等の離型剤が配合される。更に、トナー粒子の流動
性を改良するためにトナー粒子の表面にシラン処理気相
法シリカ等を付着させることもできる。

トナー粒子の粒径は一般に５乃至２５μｍ、特に８乃至
２０μｍの範囲内にあることが望ましく、また転写性や
現像時の電気的特性の点からは、その電気抵抗は１×１
０　乃至５×１００−口の範囲内にあることが望ましい
。

磁性キャリヤとしては、球状乃至不定形（不規則形）の
鉄粉キャリヤや、球状のフェライトキャリヤを用いるこ
とができる。磁性キャリヤとしては、表面にアクリル樹
脂やフッ素樹脂のコート層を設けた磁性キャリヤを使用
することもできる。

磁性キャリヤとトナーとの混合比率は、既に述べた通り
、模擬原稿に対応するトナー像の画像濃度が一定範囲と
なるように定める。この画像濃度の設定には、糧々の基
準を用いることができるが、その−例として現像用磁気
ブラシのスリープ−感光体ドラム間の電気抵抗を基準と
するものがある。

例えばこの現像剤磁気ブラシの電気抵抗（２００Ｖ印加
）が２．０Ｘ１０８Ωよシ低いと尾側が発生し、また４
、０ＸＩＱ　Ωより高いとトナー飛散が生じ易いことか
ら、抵抗が上記範囲；即ち２．０Ｘ１０８乃至４．０Ｘ
１０　Ωの範囲内の現像剤によシ形成されるトナー像の
画像濃度を基準として、濃度設定を行ってもよい。

また、別法として、本出願人の提案にかかるように、現
像剤中の最適トナー濃度（Ｃｔ）は、下記式 式中、Ｓｃは磁性キャリヤの比表面積（ｅｊ＃）、ｓｔ
はトナーの比表面積（ｍ／Ｌ）、ｋは０．８乃至１．２
の数である、 で表わされることから、このトナー濃度で得られる画像
濃度を基準として、濃度設定を行ってもよい。

本発明の効果を次の例で説明する。

実施例１ トナー構成材料処方 スチレンアクリル樹脂　　　　１００　部ワックス　　
　　　　　　　　１．５部荷電制御剤　　　　　　　　
　　２　部上記材料をヘンシェルミキサーで１５分前混
合し２軸押出楼で加熱混線を行ないトナー化した。

このトナーをアクリルコートキャリアを用いトナー＆度
５％の現像剤を作成した。

ミタＤＣ−５１３２で画像テストをしたところ初期画像
、５万枚コピー後の画像は尾側のない画像が得られた。

また５万枚のコピーを通してトナー飛散のコピー物への
影外は認められなかった。

５万枚後の現像剤のトナー濃度は３．２％であった。

実施例２ 実施例１のｐｒｉｎｔｓｘ　Ｌのかわりに、ＤＩＮ５３
２３４着色力１１７のカーメンｐｒｌｎｔ＠ｘ　４５を
用いて実施例１と同様にトナーを作成し実施例１と同一
のトナー濃度（５％）の現像剤を作成した。

実施例１と同様ＤＣ−５１３２で画像テストしたところ
、初期画像、５万枚コピー後の画像は実施例１と同様尾
側のない画像が得られた。また５万枚のコピーを通して
トナー飛散によるコピー物への影響は、実施例１と同様
認められなかった。

５万枚後の現像剤のトナー濃度は２．５％であった。

比較例１ 実施例１のｐｒｌｎｔｓｘ　ＬのかわシにＤＩＮ　５３
２３４による着色力８８のカーぎンｐｒｉｎｔｓ＋ｘ　
２５を用いて実施例１と同様にトナーを作成し実施例１
と同一のトナー濃度（５％）の現像剤を作成した。

実施例１と同様ＤＣ−５１３２で画像テストしたところ
、初期画像、５万枚コピー後の画像濃度は実施例１と同
様尾側のない画像濃度が得られたが５万枚コピー後の画
像にはトナー飛散による汚れが発生した。５万枚後の現
像剤のトナー＠度は４．６％であった。

比較例２ 実施例１のｐｒｌｎｔ＠ｘ　ＬのかわＤ　ＫＤＩＮ　５
３２３４による着色力１２５のカーゲンｐｒｉｎｔｅｘ
　８０を用いて実施例１と同様にトナーを作成し実施例
１と同一のトナー濃度（５チ）の現像剤を作成した。

実施例１と同様ＤＣ−５１３２で画像テストしたところ
、初期画像は足利のない画像が得られたが５万枚コピー
後の画像には、足利が発生した。５万枚後の現像剤のト
ナー濃度は２．Ｏチでありた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像方法が適用される電子写真複写機
の断面説明図、第２図はトナー濃度検知の状態を示す斜
視図である。 １・・・感光体、１ｍ・・・複写画像形成部、１ｂ・・
・余白部、２・・・帯電チャージャ、３・・・現像装置
、４・・・転写チャージャ、６・・・反射壓センサ、１
７・−トナー像、１８・・・発光ダイオード、１９−・
・受光素子、２１・・・トナー補給ローラ。 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）模擬原稿及び原稿に対応して形成された感光板上
   の静電潜像を、トナー及び磁性キャリヤから成る二成分
   系現像剤を用いて現像し、模擬原稿に対応するトナー像
   の画像濃度を検出し、検出された画像濃度に基いて現像
   剤中のトナー濃度を制御することから成る電子写真法に
   おける現像方法において、前記トナーとして、着色力（
   ＤＩＮ５３２３４）が１００乃至１２０の範囲内にある
   カーボンブラックを着色顔料として含有する顕電性定着
   性トナーを用いることを特徴とする方法。
2. （２）模擬原稿に対応するトナー像の画像濃度の検出を
   、赤外線による発光及び受光で行なう特許請求の範囲第
   １項記載の方法。