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JPH02287365A - 画像形成方法 - Google Patents

画像形成方法

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Publication number
JPH02287365A
JPH02287365A JP1107232A JP10723289A JPH02287365A JP H02287365 A JPH02287365 A JP H02287365A JP 1107232 A JP1107232 A JP 1107232A JP 10723289 A JP10723289 A JP 10723289A JP H02287365 A JPH02287365 A JP H02287365A
Authority
JP
Japan
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toner
image
magnetic toner
latent image
particle size
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Application number
JP1107232A
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English (en)
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JP2759489B2 (ja
Inventor
Hirohide Tanigawa
博英 谷川
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Priority to JP1107232A priority Critical patent/JP2759489B2/ja
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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、電子写真法、静電印刷法などにおいて形成さ
れる静電荷潜像を一成分系非磁性トナーを用いて現像す
る工程を有する画像形成方法に関する。
[従来の技術1 従来より、静電潜像を形成させる方法として、原稿をハ
ロゲンランプ等で照射し、反射光を静電潜像保持体上に
結像させるアナログ方式と、レーザー光、 LED光等
を直接、静電潜像保持体上に照射し潜像を形成させるデ
ジタル方式がある。
これらの静電潜像を現像する一成分系非磁性トナーによ
る現像方法としては、スリーブ上に非磁性トナーを塗布
部材によって薄層で均一に塗布し、これを隣接する潜像
担持体に接触させることなく対向せしめ、現像するもの
である。これを、現像時に、トナー担持体と潜像担持体
の基板導体との間に低周波交番電圧を印加し、トナーを
トナー担持体と潜像担持体の間で往復運動させることに
より地かぶりのない、かつ階調性の再現に(!れ、画像
端部の細りのない良好な現像を行うことができる。この
現像方法でトナーは絶縁体であるため静電気的転写が容
易である。
アナログ潜像とデジタル潜像では、その形成方法が全く
異り、かかる潜像に対する現像の適切なる領域も異なり
、本発明の意図するアナログとデジタルの両現像を行い
、特に、1バスにてこの両者を行う方法においては、従
来知られていない多くの問題点が存在する。
以下、これらを説明し、本発明に至る経緯を述べる。
デジタル潜像は、静電潜像担持体を帯電させレーザー光
等の光源を用い表面電位を下げ電位コントラストを設は
形成させるものである。この潜像を顕像化するには、ど
ちらか一方の電位のみを現像すればよい。ところで高電
位部を、現像する場合が正現像で低電位部を現像する場
合が反転現像であるが以下には正現像の場合について述
べる。
低電位部を明部電位(VL)とし、高電位部を暗部電位
(Vo)として現像を行うと、VL部は白画像、VO部
は黒画像として顕像化される。この現像の際VD部のみ
を現像されれば良いがVL部が現像されるとかぶりとな
って現われる。VL部は、レーザースポット等で表面電
位を低下させるが、実際には、スポット間の電位が十分
に低下せず、VL部の表面電位にバラツキが生じる。す
なわちVL部に電位の高い部分が発生し、ここが現像さ
れすし状のかぶりとなって顕像化される恐れがある。一
方デジタル潜像での中間調の表わし方はドツト、ライン
密度で表現するので中間の電位を現像し中間調(ハーフ
トーン)を顕像化する必要はない。
デジタル潜像を前述した様な現像方法で顕像化するには
、中間電位の階調再現性は問題とならず、VD部付近で
は十分に現像し、■、、部付近の低電位部では現像しな
い非磁性トナーが必要である。
従来の非磁性トナーを用いた現像方法では表面電位に対
する画像濃度の曲線はVL部及びVD部付近で傾きが小
さくなるという問題があった(第2図、第3図)。
デジタル潜像を現像する際には、VL部の付近の電位の
高い部分が現像されトナーが残ってしまうので、これを
避ける為第2図に示すように表面電位に対する画像濃度
のカーブの傾きを大きくし、濃度曲線の影響が出ないよ
うに現像条件を設定した現像方法を用いる必要があった
。(現像方法Aとする。) 一方アナログ潜像は、静電潜像担持体を帯電させ、原稿
からの反射光を光源として用い原稿濃度に応じて表面電
位を下げ電位コントラストを設定して形成させるもので
ある。
低電位部をvLとし高電位部をVD%中間電位部を中間
調電位(V□)として現像を行うと、VL部は白画像、
 Vr5部は黒画像、V□部はハーフトーン画像として
顕像化される。
中間調の顕像化は、表面電位によって決定されるので各
々の電位を階調性良く現像する必要がある。
アナログ潜像を前述した様な現像方法で顕像化するには
、中間電位の階調再現性も重要になる。
従ってアナログ潜像を現像する際には、第3図に示すよ
うに表面電位に対する画像濃度曲線の傾きが小さくし、
階調性が得られるように現像条件を設定した現像方法を
用いる。(現像方法Bとする。) また階調再現性を向上させる為、電位−濃度の傾きを小
さくするとVL部、vo部に向ってすそひきが伸びるが
アナログ潜像の場合、VL部に反射光が一様に照射され
、電位が一定しているのでかぶりを生じることはない。
しかしながら、現像方法Bをデジタル潜像に適用すると
電位−濃度の傾きのV、付近にすそひきが生じているの
でVL部にかぶりを生じる。一方現像方法Aをアナログ
潜像に適用すると、電位−濃度の傾きが大きい為、僅か
な電位の変化で濃度が大きく変わるので中間調の再現が
悪くなり、ハーフトーンの階調性が得られなくなる。
また従来は、アナログ潜像を形成させる為には、400
〜700nmの可視光で行う為、この波長域に分光感度
をもつ感光ドラムが用いられている。
一方、デジタル潜像を形成させる時、半導体レーザー等
で行われる場合には、80Onm付近の赤外域に分光感
度をもつ感光ドラムが用いられている。
これら両者の分光感度を持ち、かつ帯電特性。
残留電位、暗減衰等の電子写真特性が充分である感光ド
ラムはなく、また、これに適用し得るトナーもなかった
ため、デジタル潜像とアナログ潜像を同一の画像形成装
置で現像することは、従来の方法では不可能であった。
また、多色現像に用いる為には、鮮やかな色彩の得られ
るトナーが必要であるが、磁性トナーで得ることは困難
である為、上記の潜像を現像できる非磁性トナーが必要
である。
[発明が解決しようとする課題] 本発明の目的は、上述のごとき問題点を解決しデジタル
潜像とアナログ潜像を顕像化する一成分非磁性トナーに
よる現像方法を用いた画像形成方法を提供するものであ
る。
本発明の他の目的は、デジタル潜像とアナログ潜像を同
時に顕像化できる画像形成方法を提供するものである。
さらに本発明の他の目的は、デジタル潜像、アナログ潜
像の顕像化に於いて画像濃度が高くかぶりがなくドツト
やライン表現の優れた鮮やかな色彩の画像が得られる画
像形成方法を提供するものである。
さらに本発明の他の目的は、アナログ潜像の顕像化に於
いて、階調性に優れた画像形成方法を提供するものであ
る。
本出願人は、デジタル潜像、アナログ潜像を形成するの
に必要な、白色光から長波長光まで均一な分光感度を有
し、高感度で電子写真特性の優れた感光ドラムを得るこ
とができ、複写機とレーザープリンタ双方の複合機能を
取り入れた画像形成装置を提供することが可能となり、
そして、デジタル潜像をかぶりなく現像し、アナログ潜
像を階調性よく現像し、それぞれの潜像を顕像化できる
画像形成方法が要求され、検討の結果、本発明に至った
ものである。
[課題を解決するための手段及び作用]本発明は、少な
(とも2つ以上の電荷発生物質を含有しデジタル静電荷
像及びアナログ静電荷像を保持する電子写真用有機感光
体と一成分系非磁性トナーを表面に担持するトナー担持
体とを現像部において一定の間隙を設けて配置し、一成
分系非磁性トナーをトナー担持体上に前記間隙よりも薄
い厚さに規制して現像部に搬送し、現像する画像形成方
法において、該一成分系非磁性トナーが、5)zm以下
の粒径の非磁性トナー粒子を12〜60個数%含有し、
8〜12.7μmの粒径の非磁性トナー粒子を1〜33
個数%含有し、16μm以上の粒径の非磁性トナー粒子
を2.0体積%以下で含有し、一成分系非磁性トナーの
体積平均粒径が4〜10μmである粒度分布を有する画
像形成方法を特徴とする。
本発明における非磁性トナーとは、外部磁場5000エ
ルステツド(Oe)において飽和磁化がO〜10、em
g/gであるトナーを意味する。
本発明の静電荷像保持体は、導電体基体上に少なくとも
電荷発生物質と電荷輸送物質とを含有する感光層を有す
る有機感光体に於いて電荷発生物質として少なくとも2
f!の化合物を含有する感光体を使用することを特徴と
する。
可視光領域(400nm〜700nm)に分光感度をも
つ化合物及び赤外領域(700r+m〜900nm)に
分光感度をもつ化合物、の複数の電荷発生物質と、イオ
ン化ポテンシャル、電気的ポテンシャルが整合し、感度
、残留電位、帯電特性に優れた電荷輸送物質を用いた有
機感光体により、可視光から半導体レーザー光まで分光
感度をもつ静電荷像保持体とすることができる。
このような静電荷像保持体を用いることにより、原稿台
からの白色反射光でのアナログ潜像と、半導体レーザー
等からのレーザースポットでのデジタル潜像を静電荷像
保持体に形成することができる。
例えば電荷発生物質としては、下記構造式(1)(2)
を有する化合物がある。
・・・(1) R1:F、 CR、Br、 I Ih : CHs、 −C)lzc)Isまた電荷輸送
物質としては、下記構造式(3)を有する化合物がある
しH3 本発明の5μm以下の粒径の非磁性トナー粒子を12〜
60個数%含有し、8〜12,7μmの粒径の非磁性ト
ナー粒子を1〜33個数%含有し、16μI以上の粒径
の非磁性トナー粒子を2,0体積%以下で含有し、非磁
性トナーの体積平均粒径が4〜10μIである粒度分布
を有することを特徴とする非磁性トナーを表面に担持す
るトナー担持体を現像部において一定の間隙を設けて配
置し、非磁性トナーをトナー担持体上に前記間隙よりも
薄い厚さに規制して現像部に搬送し、現像する現像方法
で前述したデジタル潜像、アナログ潜像を忠実に顕像化
し、かぶりのない高゛濃度の画像を与えることができる
本発明の特徴とする粒度分布を有する非磁性トナーは、
感光体上に形成された潜像の細線に至るまで、忠実に再
現することが可能であり、網点及びデジタルのようなド
ツト潜像の再現にも優れ階調性及び解像性に優れた画像
を与える。さらに、コピーまたはプリントアウトを続け
た場合でも高画質を保持し、かつ、高濃度の画像の場合
でも、従来の非磁性トナーより少ないトナー消費量で良
好な現像を行うことが可能であり、経済性及び、複写機
またはプリンター本体の小型化にも利点を有するもので
ある。
本発明に係る非磁性トナーにおいて、このような効果が
得られる埋白は、必ずしも明確でないが、以下のように
推定される。
すなわち、本発明の非磁性トナーにおいては、5μm以
下の粒径の非磁性トナー粒子が12〜60個数%である
ことが一つの特徴である。従来、非磁性トナーにおいて
は5μI以下の非磁性トナー粒子は、帯電量コントロー
ルが困難であったり、非磁性トナーの流動性を損ない、
また、トナー飛散して機械を汚す成分として、さらに、
画像のかぶりを生ずる成分として、積極的に減少するこ
とが必要であると考えられていた。
しかしながら、本発明者らの検討によれば、5tLII
4以下の非磁性トナー粒子が高品質な画質を形成するた
めの必須の成分であることが判明した。
例えば、0.5μm〜30μmにわたる粒度分布を有す
る非磁性トナーを用いて、感光体上の表面電位を変化し
、多数のトナー粒子が現像され易い大ぎな現像電位コン
トラストから、ハーフトーンへ、さらに、ごく僅かのト
ナー粒子しか現像されない小さな現像電位コントラスト
まで、感光体上の表面電位を変化させた潜像を現像し、
感光体上の現像されたトナー粒子を集め、トナー粒度分
布を測定したところ、8μI以下の非磁性トナー粒子が
多く、特に5μm以下の非磁性トナー粒子が多いことが
判明した。すなわち、現像に最も適した5μm以下の粒
径の非磁性トナー粒子が感光体の潜像の現像に円滑に供
給される場合に潜像に忠実であり、潜像からはみ出すこ
となく、真に再現性の優れた画像が得られるものである
また、本発明の非磁性トナーにおいては、8〜12.7
μmの範囲の粒子が1〜33個数%であることが一つの
特徴である。これは、前述のごとく、5μm以下の粒径
の非磁性トナー粒子の存在の必要性と関係があり、5μ
m以下の粒径の非磁性トナー粒子は、潜像を厳密に覆い
、忠実に再現する能力を有するが、潜像自身において、
その周囲のエツジ部の電界強度が中央部よりも高く、そ
のため、潜像内部がエツジ部より、トナー粒子ののりが
薄くなり、画像濃度が薄く見えることがある。特に、5
μm以下の非磁性トナー粒子は、その傾向が強い。しか
しながら、本発明者らは、8〜12.7μmの範囲のト
ナー粒子を1個数%〜33個数%含有させることによっ
て、この問題を解決し、さらに鮮明にできることを知見
した。すなわち、8〜12.7μmの粒径の範囲のトナ
ー粒子が5μm以下の粒径の非磁性トナー粒子に対して
、適度にコントロールされた帯電量をもつためと考えら
れるが、潜像のエツジ部より電界強度の小さい内側に供
給されて、エツジ部に対する内側のトナー粒子ののりの
少なさを補って、均一なる現像画像が形成され、その結
果、高い濃度で解像性及び階調性の優れたシャープな画
像が提供されるものである。
また、16μm以上の粒径の非磁性トナー粒子について
は、2.0体積%以下にし、できるだけ少ないことが好
ましい。
従来の観点とは全く異なフた考え方によって、本発明に
係る非磁性トナーは従来の問題点を解決し、最近の厳し
い高画質への要求にも耐えることを可能としたものであ
る。
本発明の構成について、さらに詳しく説明をする。
5μ市以下の粒径の非磁性トナー粒子が全粒子数の17
〜60個数%であることが良く、好ましくは25〜50
個数%が良く、さらに好ましくは30〜50個数%が良
い、5μm以下の粒径の非磁性トナー粒子が17個数%
以下であると、高画質に有効な非磁性トナー粒子が少な
く、特に、コピーまたはプリントアウトを続けることに
よってトナーが使われるに従い、有効な非磁性トナー粒
子成分が減少して、本発明で示すところの非磁性トナー
の粒度分布のバランスが悪化し、画質がしだいに低下し
てくる。また、60個数%以上であると、非磁性トナー
粒子相互の凝集状態が生じ易く、本来の粒径以上のトナ
ー塊となるため、荒れた画質となり、解像性を低下させ
、または潜像のエツジ部と内部との濃度差が大きくなり
、中ぬけ気味の画像となり易い。
また、8〜12.7μmの範囲の粒子が1〜33個数%
であることが良く、好ましくは8〜20個数%が良い。
33個数%より多いと、画質が悪化すると共に、必要以
上の現像、すなわち、トナーののり過ぎが起こり、トナ
ー消費量の増大を招く。一方、1個数%未満であると、
高画像濃度が得られにくくなる。
また、16μm以上の粒径の非磁性トナー粒子が2.0
体積%以下であることが良く、さらに好ましくは1.0
体積%以下であり、さらに好ましくは0.5体積%以下
である。2.0体積%より多いと、細線再現における妨
げになるばかりでなく、転写において、感光体上に現像
されたトナー粒子の薄層面に16μm以上の粗めのトナ
ー粒子が突出して存在することで、トナー層を介した感
光体と転写紙間の微妙な密着状態を不規則なものとして
、転写条件の変動を引き起こし、転写不良画像を発生す
る要因となる。また、非磁性トナーの体積平均径は4〜
10μm1好ましくは4〜9μmであり、この値は先に
述べた各構成要素と切り離して考えることはできないも
のである。体積平均粒径4μm未満では、グラフィック
画像などの画像面積比率の高い用途では、転写紙上のト
ナーののり量が少なく、画像濃度の低いという問題点が
生じ易い。これは、先に述べた潜像におけるエツジ部に
対して、内部の濃度が下がる理由と同じ原因によると考
えられる。体積平均粒径10μmを越えると、解像度が
良好でなく、また複写の初めは良くとも使用を続けてい
ると画質低下を発生し易い。
本発明の特徴とする特定の粒度分布をもった非磁性トナ
ーを用いた現像方法で得られる表面電位に対する画像濃
度の傾きは第4図に示すようになる。
第4図からも明らかな様に適度な傾きをもっている為、
アナログ潜像を電位に応じて忠実に顕像化するのでハー
フトーン再現にIl調性をもった画像を得ることができ
る。またvL部からり。部への切れがよく、デジタル潜
像に於いてもかぶりを生じない。VH部からvo部への
切れもよくアナログ潜像、デジタル潜像に於いて十分な
画像濃度が得られ、濃度ムラを生じることもない。本発
明のような特定の粒度分布を有する非磁性トナーは、後
述するが、潜像に対してのりが良く、しかも均一にのり
また潜像の電位に応じ常に一定の非磁性トナーが現像さ
れるので、vLからVHlまた、VHからv、)への変
化の切れがよくかぶりがなく高画像濃度でありしかもハ
ーフトーンの階調再現性に優れた画像を得ることができ
る。
トナーの粒度分布はfm々の方法によって測定できるが
、本発明においてはコールタ−カウンターを用いて行っ
た。
すなわち、測定装置としてはコールタ−カウンターTA
−II型(コールタ−社製)を用い、個数分布1体積分
布を出力するインターフェイス(日科機製)及びCX−
1パーソナルコンピユータ(キャノン製)を接続し、電
解液は1級塩化ナトリウムを用いて1%NacR*溶液
を調製する。測定法としては前記電解水溶液100〜1
50mj中に分散剤とじて界面活性剤、好ましくはアル
キルベンゼンスルホン酸塩を0.1〜5m!!加え、さ
らに測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電
解液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、前
記コールタ−カウンターTA−II型により、アパチャ
ーとして100μmアパチャーを用いて、個数を基準と
して2〜40μmの粒子の粒度分布を測定して、それか
ら本発明に係るところの値を求めた。
本発明に係る非磁性トナーに使用される結着樹脂として
は、オイル塗布する装置を有する加熱加圧ローラ定着装
置を使用する場合には、下記トナー用結着樹脂の使用が
可能である。
例えば、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4!
合体;スチレンーp−クロルスチレン共重合体、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−アクリル酸エステル共重合体
、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、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、スチレン−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−アクリロニトリル−インデン共重合体な
どのスチレン系共重合体;ポリ塩化ビニル、フェノール
樹脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン
酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニ
ール、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタ
ン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシ
レン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマ
ロンインデン樹脂、石油系樹脂などが使用できる。
オイルを殆ど塗布しない加熱加圧ローラ定着方式におい
ては、トナー像支持体部材上のトナー像の一部がローラ
に転移するいわゆるオフセット現象、及びトナー像支持
部材に対するトナーの密着性が重要な問題である。より
少ない熱エネルギーで定着するトナーは、通常保存中も
しくは現像器中でブロッキングもしくはケーキングし易
い性質があるので、同時にこれらの問題も考慮しなけれ
ばならない。これらの現象にはトナー中の結着樹脂の物
性が最も大きく関与している。それゆえ、本発明におい
てオイルを殆ど塗布しない加熱加圧ローラ定着方式を用
いる時には、結着樹脂の選択がより重要である。好まし
い結着物質としては、架橋されたスチレン系共重合体も
しくは架橋されたポリエステルがある。
スチレン系共重合体のスチレンモノマーに対するコモノ
マーとしては、例えば、アクリル酸、アクリル酸メチル
、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ド
デシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸−2−エチル
ヘキシル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸、メタク
リル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチ
ル、メタクリル酸オクチル、アクリロニトリル、メタク
リニトリル、アクリルアミドなどのような二重結合を有
するモノカルボン酸もしくはその置換体:例えば、マレ
イン酸、マレイン酸ブチル、マレイン酸メチル、マレイ
ン酸ジメチルなどのような二重結合を有するジカルボン
酸及びその置換体;例えば塩化ビニル、酢酸ビニル、安
息香酸ビニルなどのようなビニルエステル類;例えばエ
チレン、プロピレン、ブチレンなどのようなエチレン系
オレフィン類;例えばビニルメチルケトン、ビニルヘキ
シルケトンなどのようなビニルケトン類;例えばビニル
メチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブ
チルエーテルなどのようなビニルエーテル類;等のビニ
ル単量体が単独もしくは2つ以上用いられる。
ここで架橋剤としては主として2個以上の重合可能な二
重結合を有する化合物が用いられ、例えば、ジビニルベ
ンゼン、ジビニルナフタレンなどのような芳香族ジビニ
ル化合物:例えばエチレングリコールジアクリレート、
エチレングリコールジメタクリレート、1.3−ブタン
ジオールジメタクリレートなどのような二重結合を2個
有するカルボン酸エステル;ジビニルアニリン、ジビニ
ルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニルスルホンな
どのジビニル化合物:及び3個以上のビニル基を有する
化合物;が単独もしくは混合物として用いられる。
また、加圧定着方式を用いる場合には、圧力定着トナー
用結着樹脂の使用が可能であり、例えばポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリメチレン、ポリウレタンエラスト
マー エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレ
ン−酢酸ビニル共1合体、アイオノマー樹脂、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
、線状飽和ポリエステル、パラフィンなどがある。
また、本発明中の非磁性トナーには荷電制御剤をトナー
粒子に配合(内添)、またはトナー粒子と混合(外添)
して用いることが好ましい。荷電制御剤によって、現像
システムに応じた最適の荷電量コントロールが可能とな
り、特に本発明では粒度分布と荷電とのバランスをさら
に安定したものとすることが可能である。正荷電制御剤
としては、ニグロシン及び脂肪酸金属塩等による変成物
;トリブチルベンジルアンモニウム−1−ヒドロキシ−
4−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウム
テトラフルオロボレートなどの四級アンモニウム塩;ジ
ブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジ
シクロへキシルスズオキサイドなどのジオルガノスズオ
キサイド;ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレ
ート、ジシクロヘキシルスズボレートなどのジオルガノ
スズボレートを単独であるいは2種類以上組合せて用い
ることができる。これらの中でも、ニグロシン系、四級
アンモニウム塩の如き荷電制御剤が特に好ましく用いら
れる。
また、−形式 [式中、RoはHまたはCH3を示し、R2及びR1は
置換または未置換のアルキル基(好ましくは、01〜C
4)を示す。] で表わされるモノマーの単重合体;または前述したよう
なスチレン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステ
ルなどの重合性モノマーとの共重合体を正荷電性制御剤
として用いることができ、この場合これらの荷電制御剤
は、結着樹脂(の全部または一部)としての作用をも有
する。
上述した荷電制御剤(結着樹脂としての作用を有しない
もの)は、微粒子状として用いることが好ましい。この
場合、この荷電制御剤の個数平均粒径は、具体的には、
4μm以下(更には3μm以下)が好ましい。
トナーに内添する際、このような荷電制御剤は、結着樹
脂100重量部に対して0.1〜20重量部(更には0
.2〜10重量部)用いることが好ましい。
本発明の非磁性トナーは、必要に応じて着色剤を混合す
ることが好ましい。着色剤としては、従来より知られて
いる染料、顔料が使用可能であり、例えば、ニグロシン
、カーボンブラック、フタロシアニンブルー ピーコッ
クブルー、パーマネントレッド、レーキレッド、ローダ
ミンレーキ、バンザイ二ロー、パーマネントイエローベ
ンジジンイエロー等広く使用することができる。
その含有量として、結着樹脂101)部に対して0.5
〜20重量部、ざらに0)IPフィルムの透過性を良く
するためには12Ii量部以下が好ましく、さらに好ま
しくは0.5〜9重量部が良い。
また、必要に応じて他の添加剤を用いてもよい。他の添
加剤としては、例えば、カーボンブラック、酸化スズの
ごとき導電性付与剤を0.1〜5wt%添加すると、ス
リーブ上での過度の帯電を抑え、安定した荷電状態を維
持できる。また、平均粒径O,OS〜3μm、好ましく
は0.1〜1μmの球状微粒子樹脂粉の添加も同様の効
果を得ることができ、また、画質の鮮鋭さを増すのに有
効である。添加量は0.01〜10wt%、好ましくは
0.05〜5wt%、さらに好ましくは0.05〜2w
t%が良し)。
非磁性トナーに対して、逆極性の球状微粒子樹脂粉が逆
帯電性または弱同極性帯電であることが好ましい。
他の添加剤としては、例えばステアリン酸亜鉛の如き滑
剤、あるいは酸化セリウム、炭化ケイ素の如き研磨剤あ
るいは例えばコロイダルシリカ、酸化アルミニウムの如
き流動性付与剤、ケーキング防止剤がある。
また、熱ロール定着時の離型性を良くする目的で低分子
量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、マイクロク
リスタリンワックス、カルナバワックス、サゾールワッ
クス、パラフィンワックス等のワックス状物質を0.5
〜5wt%程度非磁性トナーに加えることも本発明の好
ましい形態の1つである。
本発明に係る静電荷像現像用非磁性トナーを作製するに
はビニル系、非ビニル系の熱可塑性樹脂、必要に応じて
着色剤としての顔料又は染料、荷電制御剤、その他の添
加剤等をボールミルの如き混合機により充分混合してか
ら加熱ロール、ニーダ−、エクストルーダーの如き熱混
練機を用いて溶融。捏和及び練肉して樹脂類を互いに相
溶せしめた中に顔料又は染料を分散又は溶解せしめ、冷
却固化後粉砕及び厳密な分級を行って本発明に係るとこ
ろの非磁性トナーを得ることが出来る。
他には、結着樹脂溶液中に構成材料を分散した後、噴霧
乾燥することによりトナーを得る方法;あるいは結着樹
脂を構成すべき単量体に所定の材料を混合して乳化懸濁
液とした後に、重合させてトナーを得る重合法トナー製
造法;あるいはコア材、シェル材から成るいわゆるマイ
クロカプセルトナーにおいて、コア材あるいはシェル材
、あるいはこれらの両方に所定の材料を含有させる方法
;等の方法が応用できる。
また、本発明・に係る非磁性トナーにはシリカ微粉末を
内添あるいは外添混合しても良いが、外添混合すること
がより好ましい。本発明の特徴とするような粒度分布を
有する非磁性トナーでは、比表面積が従来のトナーより
大きくなる。摩擦帯電のために非磁性トナー粒子と、内
部に磁界発生手段を有した円筒状の導電性スリーブ表面
と接触せしめた場合、従来の非磁性トナーよりトナー粒
子表面とスリーブとの接触回数は増大し、トナー粒子の
摩耗が発生し易くなる9本発明に係る非磁性トナーと、
シリカ微粉末を組み合せるとトナー粒子とスリーブ表面
の間にシリカ微粉末が介在することで摩耗は著しく軽減
される。これによって、非磁性トナーの長寿命化が図れ
ると共に、安定した帯電性も維持することができ、長期
の使用にもより優れた非磁性トナーを有する現像剤とす
ることが可能である。
シリカ微粉体としては、乾式法及び湿式法で製造したシ
リカ微粉体をいずれも使用できるが、耐フィルミング性
、耐久性の点からは乾式法にょるシリカ微粉体を用いる
ことが好ましい。
ここで言う乾式法とは、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である。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、基礎となる反応式は次の様なもの
である。
5iCj’4+ 2 )+2 + 02→5i02+ 
4 HCl2又、この製造工程において例えば、塩化ア
ルミニウム又は、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シリ
カと他の金属酸化物の複合微粉体を得る事も可能であり
、それらも包含する。
本発明に用いられる、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸
化により生成された市販のシリカ微粉体としては、例え
ば、以下の様な商品名で市販されているものがある。
AERO5IL (日本アエロジル社) QQ x50 T600 0X80 0X170 0X84 社)     MS−7 S−75 Ca−0−5iL (f;ABOTO S−5 E)l−5 Wacker  HDK  N  20       
       V 15(WACKER−CI(EMI
E GMB)1社)    N20ED−CFine 
 5ilica (ダウコーニングGo、社) Fransol (Fransi1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。
例えば、ケイ酸ナトリウムの酸による分解、一般反応式
で下記に示す。
Na1O’X5102+ )ICj + H2O−5i
Oz’nthO+ NaC11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。
ここでいうシリカ微粉体には、無水二酸化ケイ素(シリ
カ)、その他、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。
湿式法で合成された市販のケイ酸微粉体としては、例え
ば、以下のような商品名で市販されているものがある。
カープレックス    塩野義製薬 二一ブシール    日本シリカ トラシール。ファインシール 徳 山 曹 達ビ  タ
  シ  −  ル         多 木 製 肥
ジルトン、シルネックス   水 沢 化 学ス  タ
  −  シ  ル        神 島 化 学ヒ
  メ  ジ  −  ル        愛 媛 薬
 品す イ ロ イ ド     富士デビソン化学旧
−5it (ハイシール) Plttsburgh Plate Glass、 G
(ピッツバーグ プレート グラス) Durosil(ドゥロシール) Ultorasil  (ウルトラシール)FiLIL
stoff−Gesellschaft Marqua
rt(フユールストツフ・ゲゼールシャフトマルクオル
ト) Manosll(マノシール) Hardman  and  I(olden(ハード
マン アンド ホールデン) )1oesch (ヘラシュ) (:hemische  Fabrik  Hoesc
h  に−G(ヒエミッシェ・ファブリーク・ヘラシュ
)Sll−5tone  (シル−ストーン)Ston
er Rubber Co、(ストーナーラバー) Nalco  (ナルコ) Nalco CheIIl、 Co、  (ナルコケミ
カル) Quso (クツ) Philadelphia  Quartx(フィラデ
ルフィア Co。
クォーツ) Insil  (イムシル) 1111nois Minerals Co。
(イリノイス ミネラル) Calcium 5ilikat  (カルシウム シ
リカート)Chemfsche Fabrtk Hoe
sch、に−G(ヒエミッシェ ファブリーク へツシ
ュ)Ca1s11.(カルジル) Fiilistoff−Gesellschaft  
Marquart(フユールストツフーゲゼールシャフ
トマルクオルト) Fortafil ()オルタフイル In+perIal Chamical Indust
ries. Ltd。
(インペリアル ケミカル インダストリーズ) Microcal (ミクロカル) Joseph  Crosflels  &  Son
s  Ltd。
(ジョセフ クロスフィールド アンドサンズ) Vulkasil (ブルカジール) Farbenfabriken  Dryer,  ^
.−G。
(フアルペンファブリーケンバーヤー)Tufkntt
  (タフニット) Durham Chemlcals. 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で、BET法で測定した窒素吸着
による比表面積が3om”/g以上(特に50〜400
m27g)の範囲内のものが良好な結果を与える。非磁
性トナー100重量部に対してシリカ微粉体0,Ol〜
8ffi量部、好ましくは0.1〜5重量部使用するの
が良い。
また、本発明に係る非磁性トナーのように正荷電性非磁
性トナーとして用いる場合には、トナーの摩耗防止のた
めに添加するシリカ微粉体としても、負荷電性であるよ
りは、正荷電性シリカ微粉体を用いた方が’vii!安
定性を損うこともなく、好ましい。
正帯電性シリカ微粉体を得る方法としては、上述した未
処理のシリカ微粉体を、側鎖に窒素原子を少なくとも1
つ以上有するオルガノ基を有するシリコンオイルで処理
する方法、あるいは窒素含有のシランカップリング剤で
処理する方法、またはこの両者で処理する方法がある。
尚、本発明において正荷電性シリカとは、ブローオフ法
で測定した時に、鉄粉キャリアに対しプラスのトリボ電
荷を有するものをいう。
シリカ微粉体の処理に用いる、側鎖に窒素原子を有する
シリコンオイルとしては、少なくとも下記式で表わされ
る部分構造を具備するシリコンオイルが使用できる。
(式中、R,は水素、アルキル基、アリール基またはア
ルコキシ基を示し% R2はアルキレン基またはフェニ
レン基を示し、R3及びR4は水素、アルキル基、また
はアリール基を示し、R8は含窒素複素環基を示す)尚
、上記アルキル基,アリール基、アルキレン基.フェニ
レン基は窒素原子を有するオルガノ基を有していても良
いし、また帯電性を損ねない範囲で、ハロゲン等の置換
基を有していても良い。
また、本発明で用いる含窒素シランカップリング剤は、
一般に下記式で示される構造を有する。
R,− Si− Yn (Rは、アルコキシ基またはハロゲンを示し、Yはアミ
ノ基または窒素原子を少なくとも1つ以上有するオルガ
ノ基を示し、m及びnは1〜3の整数であってm+n=
4である。) 窒素原子を少なくとも1つ以上有するオルガノ基として
は、有機基を置換基として有するアミノ基または含窒素
複素環基または含窒素複素環基を有する基が例示される
。含窒素複素環基としては、不飽和複素環基または飽和
複素環基があり、それぞれ公知のものが適用可能である
。不飽和複素環基としては、例えば下記のものが例示さ
れる。
(以下余白) 飽和複素環基としては、例えば下記のものが例示される
■ 本発明に使用される複素環基としては、安定性を考慮す
ると五員環または六員環のものが良い。
そのような処理剤の例としてはアミノプロピルトリメト
キシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、ジメ
チルアミノプロピルトリメトキシシラン、ジエチルアミ
ノプロピルトリメトキシシラン、ジプロピルアミノプロ
ピルトリメトキシシラン、ジブチルアミノプロビルトリ
メトキシシラン、モノブチルアミノプロピルトリメトキ
シシラン、ジオクチルアミノプロピルトリメトキシシラ
ン、ジブチルアミノプロビルジメトキシシラン、ジブチ
ルアミノプロビルモノメトキシシラン、ジメチルアミノ
フェニルトリエトキシシラン、トリメトキシシリル−γ
−プロピルフェニルアミン、トリメトキシシリル−γ−
プロピルベンジルアミン等があり、さらに含窒素複素環
としては前述の構造のものが使用でき、そのような化合
物の例としては、トリメトキシシリル−γ−プロピルピ
ペリジン、トリメトキシシリル−γ−プロピルそルホリ
ン、トリメトキシシリル−γ−プロピルイミダゾール等
がある。
これらの処理された正荷電性シリカ微粉体の適用量は、
正荷電性磁性トナー100 II量部に対して、0,0
1〜8重量部のときに効果を発揮し、特に好ましくは0
.1〜5重量部添加した時に優れた安定性を有する正の
帯電性を示す、添加形態については好ましい態様を述べ
れば、正荷電性磁性トナー100重量部に対して、0.
1〜3重量部のlA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。なお、前述し
た未処理のシリカ微粉体も、これと同様の適用量で用い
ることができる。
又、本発明に用いられるシリカ微粉体は、必要に応じて
シランカップリング剤、疎水化の目的でシリコンオイル
、有機ケイ素化合物などの処理剤あるいは、種々の処理
剤を併用して処理されていても良く、シリカ微粉体と反
応あるいは物理吸着する上記処理剤で処理される。その
ような処理剤としては、例えば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
ルフエ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、及び1分子当り2から12個のシロキサン単位
を有し、末端に位置する単位にそれぞれ1個宛のSLに
結合した水酸基を含有するジメチルポリシロキサン等が
ある。
またシリコーンオイルとしては、一般に次の式により示
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℃における粘
度がおよそ5〜5000cSt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t f
iあるいは2種以上の混合物で用いられる。
また、本発明に係る非磁性トナーにおいて、フッ素含有
重合体の微粉末を内添あるいは外添混合してもよい。フ
ッ素含有重合体徹粉末としては、例えば、ポリテトラフ
ルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド等及びテ
トラフルオロエチレン−ビニリデンフルオライド共重合
体の微粉末等があるが、特に、ポリビニリデンフルオラ
イド微粉末が流動性及び研磨性の点で好ましい。
トナーに対する添加量は0.01〜2.Owt%、特に
0.02〜1.Owt%が好ましい。
特に、シリカ微粉末と上記微粉末と組み合わせ外添混合
した非磁性トナーにおいては、理由は明確ではないが、
トナーに付着したシリカの存在状態を安定化せしめ、例
えば、付着したシリカがトナーから遊離して、トナー摩
耗やスリーブ汚損への効果が減少するようなことがなく
なり、かつ、帯電安定性をさらに増大することが可能で
ある。
本発明において現像工程を実施するために用いることが
できる具体的な装置の一例を第5図に示すが、これは本
発明を何ら限定するものではない。
本発明の非磁性トナーは、円筒スリーブの如きトナー担
持体から感光体の如き潜像担持体ヘトナーを飛翔させな
がら潜像を現像する画像形成方法に通用するのが好まし
い。すなわち、非磁性トナーは塗布部材によってスリー
ブに薄層塗布され、このとき主にスリーブ表面との接触
によってトリボ電荷が付与され、スリーブ表面上に薄層
状に塗布される。非磁性トナーの薄層の層厚は現像領域
における感光体とスリーブとの間隙よりも薄く形成され
る。感光体上の潜像の現像に際しては、感光体とスリー
ブとの間に交互電界を印加しながらトリボ電荷を有する
磁性トナーをスリーブから感光体へ飛翔させるのが良い
交互電界としては、パルス電界、交流バイアスまたは交
流と直流バイアスが相乗ものが例示される。
第5図に本発明の一成分系現像剤非磁性トナーを用いた
静電潜像現像法及び現像装置の実施態様の一例を示す0
図中1は円筒状の静電像保持体であり、例えば公知の電
子写真法であるカールソン法又はNP法によってこれに
静電潜像を形成せしめて、トナー供給手段であるホッパ
ー3内の絶縁性非磁性トナー5をトナー担持体2上にト
ナー層の層厚を規制して塗布する塗布手段4により塗布
されたトナー5で現像する。トナー担持体2は円筒状の
ステンレス製からなる現像ローラである。
この現像ローラの材質としてアルミニウムを用いても良
いし、他の金属でも良い。また金属ローラの上にトナー
をより所望の極性に摩擦帯電させるため樹脂等を被覆し
たものを用いてもよい。さらに、この現像ローラは導電
性の非金属材料からできていてもよい。このトナー担持
体2の両端には図示されていないが、その軸に高密度ポ
リエチレンからなるスペーサ・コロが入れである。この
スペーサ・コロを静電像保持体1の両端に突き当てて現
像器を固定することにより、静電像保持体1とトナー担
持体2との間隔をトナー担持体2上に塗布されたトナー
層の厚み以上に設定し保持する。この間隔は例えば10
0〜500ttII+1好ましくは150〜30041
11である。この間隔が大き過ぎると静電像保持体1上
の静電潜像がトナー担持体2上に塗布された非磁性トナ
ーに及ぼす静電力は弱くなり、画質は低下し、特に細線
の現像による可視化は困難となる。またこの間隔が狭す
ぎるとトナー担持体2上に塗布されたトナーがトナー担
持体2と静電像保持体1との間で圧縮され凝集されてし
まう危険性が大となる。6は現像バイアス電源であり、
トナー相持体2と静電保持体1の背面電極との間に電圧
を印加できるようにしである。この現像バイアス電圧は
特公昭58−32375号に記載した如き現像バイアス
電圧である。
本発明の画像形成方法を実施する為に用いることができ
る具体的な装置の一例を第6図に示すがこれは本発明を
何ら限定するものではない。
感光体30上に静電潜像を形成する工程を説明する。−
成帯電器29により感光体30を帯電させた後原稿21
をハロゲンランプ24で照射しその反射光!。
をレンズ群26及び反射ミラー25によって感光体30
上に結像させアナログ潜像を形成する。またキイボード
、外部機器より出力された電気信号、あるいは、原稿よ
り得られる画像情報を、画像処理部39にて処理された
電気信号をレーザースキャナ27に入力し、レーザ光I
Dを感光体30上に照射し、デジタル潜像を形成する。
このようにして形成された潜像を、前述した現像工程を
用い現像器31で同時に現像し、顧像化する。感光体3
0上に形成されたトナー像は、転写分離帯電器35で転
写材38に転写後、転写材38を感光体30より分離し
定着器37で定着させ画像を得る。
また感光体30はクリーナ部33で転写残トナーをクリ
ーニングし前露光ランプz8で除電され繰り返し使用さ
れる。
[実施例] 以下本発明を実施例により具体的に説明するが、これは
、本発明を何ら限定するものではない、尚、以下の配合
における部数は全て重量部である。
去1011 画像形成に実施した画像形成装置を第6図を参照しなが
ら説明する。
先ず使用した感光ドラム30について説明する。
酸化アンチモン10%含有する酸化スズを酸化チタンに
対して75%になるように被覆した導電性粉体100部
をレゾール系フェノール樹脂100部、メタノール30
部、メチルセロソルブ100部より成る溶液に加え、ボ
ールミルで十分に分散させた塗料を80φx 360m
mのアルミニウムシリンダーである基体上に浸漬塗布し
、140℃、30分加熱硬化させ20μlの導電性下引
き層を設けた。この上にポリアミド樹脂(B−66−6
10−124元−ナイロン)1部及び8−ナイロン樹脂
(メトキシメチル化6ナイロン、メトキシ化率的30%
)3部をメタノール50部、ブタノール40部から成る
溶剤に溶解させた塗液を浸漬塗布して0.5μm厚の中
間層を設けた。
次に(4)式に示すジスアゾ顔料2.5部−及び(5)
式に示すジスアゾ顔料1.0部 ((以下余白) ポリビニルベンザール樹脂 じR ・・・(4) (M n = 85,000.ベンザール化度80)2
部及びシクロへキサノン100部を1φガラスビーズを
用いサンドミルで2時間分散した。この分散液にテトラ
ヒドロフラン40〜80部及びメチルエチルケトン40
〜80部を適宜加えて希釈して塗工液とし、中間層上に
塗布し80℃にて10分乾燥をして250mg/n+”
の重量換算による膜厚を有する電荷発生層を形成した。
次いでビスフェノール2型ポリカーボネート樹脂(Mn
 22,000) 10部、含フツ素樹脂粉体としてポ
リテトラフルオロエチレン粉体5部を、モノクロルベン
ゼン40部、THF 15部と共にステンレス製ボール
ミルで50時間分散し、得られた分散液に、電荷輸送物
質として式(6)に示すスチルベン化合物10部 を溶解した溶液を上記電荷発生層上に塗布し、120℃
で1時間熱風乾燥して25μI厚の電荷輸送層を形成し
た。
このようにして得られた感光体30を画像形成装置に装
着した。
尚、この感光体の分光感度を第7図に示した。
測定はペーパーアナライザ5P−428(川口電機製作
新製)を用いた。レーザースキャナ27は780nmの
半導体レーザーを用い感光体上にスポット径100μI
で254−DPIの走査線密度になるように設定した。
また、−成帯電器29で70部の電位を−700Vとし
原稿白部からの反射光IAの光量を1.5RuX−5e
cとしてvL部の電位を一200vとなる様に設定した
またレーザー出力を1.2μJ/cm’としてvL部の
平均電位が一200vとなる様に設定した。以上の工程
によりアナログ潜像、デジタル潜像を感光体30上に形
成することができる。
第5図を参照に現像条件を説明する。
−成分現像剤5は、矢印7の方向に回転するステンレス
製円筒スリーブ2表面上に塗布部材4によって薄層に塗
布した。矢印7の方向に回転する負荷電性潜像を有する
有機光導電性層を具備する感光ドラム1とスリーブ2の
最近接距離は約250μmに設定した。尚、感光ドラム
1とスリーブ2との間で、交流バイアスと直流バイアス
を相乗した2000Hz/1300V、、(7) )<
 イア スヲ印jya シタ(直流バイアスは一100
V)。
以上のような現像装置を用い前述の潜像を顕像化させ感
光体30上のトナー像を転写材上に転写し、定着した後
、画像を得た。
次に本発明に係る画像評価方法を述べる。
アナログ画像において、細線再現性は次に示すような方
法ぐよって測定を行った。すなわち、正確に幅100μ
mとした細線のオリジナル原稿を、適正なる複写条件で
コピーした画像を測定用サンプルとし、測定装置として
、ルーゼックス450粒子アナライザーを用いて、拡大
したモニター画像から、インジケーターによって線幅の
測定を行う。
このとき、線幅の測定位置はトナーの細線画像の幅方向
に凹凸があるため、凹凸の平均的線幅をもって測定点と
する。これより、細線再現性の値(%)は、下記式によ
って算出する。
解像力の測定は次の方法によって行った。すなわち、線
幅及び間隔の等しい5木の細線よりなるパターンで、1
 mmの間に2.8.3.2.3.6.4.04.5.
5.0.5.6.8.3.7.1又は8.0本あるよう
に描かれているオリジナル画像をつくる。この10種類
の線画像を有するオリジナル原稿を適正なる複写条件で
コピーした画像を、拡大鏡にて観察し、細線間が明確に
分離している画像の本数(木/mm)をもって解像力の
値とする。
この数字が大きいほど、解像力が高いことを示す。
デジタル画像においてライン表現、解像度は次に示す方
法によって測定を行った。
1ドツト、1スペースのライン(100um)が5木形
成されるようにレーザーで感光体に潜像をつくり得られ
る画像を測定サンプルとした。解像度はこの5本/mm
のラインの解像力により評価した。
また、ライン表現は1ドツト、2スペースのライン(1
00u+11)を4木形成したものからアナログ画像の
場合と同様にして値を下記式によって算出する。
アナログ部とデジタル部をもつ画像を得た。
一方、非磁性トナーは次のようにして作った。
ドツト表現は次に示す方法によって測定を行った。1ド
ツト、2ドツト、3ドツト、4ドツトで構成される市松
模様の潜像を感光体上にレーザーで形成させ得られる画
像を測定サンプルとした。
このサンプルを拡大鏡にて観察し、市松模様の明確に確
認できる画像のドツト数をもってドツト表現とする。こ
の数字が小さいほどドツト表現が優れていることを示す
尚、画像形成試験では、以下の方法によりデジタル画像
とアナログ画像を同時に得られるようにした。オリジナ
ル原稿中にベタ黒部を設け、感光体上に形成されるベタ
黒部にレーザーでデジタル潜像を形成させた。このよう
にして得られるアナログ潜像とデジタル潜像を現像し、
顕像化させ、上記材料をブレンダーでよく混合した後、
150℃に設定した2軸混練押出機にて混練した。
得られた混線物を冷却し、カッターミルにて粗粉砕した
後、ジェット気流を用いた微粉砕機を用いて微粉砕し、
得られた微粉砕粉を固定壁型風力分級機で分級して分級
粉を生成した。さらに、得られた分級粉をコアンダ効果
を利用した多分割分級装置(日鉄鉱業社製エルボジェッ
ト分級機)で超微粉及び粗粉を同時に厳密に分級除去し
て青色微粉体(非磁性トナー)を得た。この非磁性トナ
ーの粒度分布を第1表に示す。
得られた青色微粉体の非磁性トナー100部に正荷電性
疎水性乾式シリカ(BET比表面積200m2/g)0
.8部を加え、ヘンシェルミキサーで混合した。
前述した画像形成装置にこの非磁性トナーを投入し画出
し試験を実施した。この試験を5000回繰り返し行っ
た結果を、アナログ画像部を第2表にデジタル画像部を
第3表に示す。
これらの表からも明らかな様にアナログ部、デジタル部
ともかぶりのない良好な青色の画像が得られライン表現
、網点表現1階調性にも優れていた。
尚、本実施例で用いた多分割分級機及び該分級機による
分級工程について第1図a、bを参照しながら説明する
。多分割分vLm51は、第1図a。
bにおいて、側壁は72.74で示される形状を有し、
下部壁は75で示される形状を有し、側壁73と下部壁
75には夫々ナイフェツジ型の分級エツジ67、68を
具備し、この分級エツジ137.68により、分級ゾー
ンは3分画されている。側壁72下の部分に分級室に開
口する原料供給ノズル66を設け、該ノズルの底部接線
の延長方向に対して下方に折り曲げて長楕円弧を描いた
コアンダブロック76を設ける0分級室上部壁77は、
分級室下部方向にナイフェツジ型の人気エツジ69を具
備し、更に分級室上部には分級室に開口する人気管84
.65を設けである。また、人気管64.65にはダン
パの如き第1、第2気体導入調節手段70.71及び静
圧計78゜79を設けである0分級室底面にはそれぞれ
の分画域に対応させて、室内に開口する排出口を有する
排出管81.62.83を設けである0分級粉は供給ノ
ズルBIiから分級領域に減圧導入され、コアンダ効果
によりコアンダブロック76のコアンダ効果による作用
と、その際流入する高速エアーの作用とにより湾曲線8
0を描いてfin!It、、粗粉(排出管61)、所定
の体積平均粒径及び粒度分布を有する黒色微粉体(排出
管62)及び超微粉(排出管63)に分級された。
ドラムの表面電位と画像濃度の関係を第8図に示す。こ
れは、グレースケールを用いハロゲンランプの照度を調
整しドラム上に種々の電荷を載せ、その部位の表面電位
を測定する。そして各々の電位を現像し画像濃度を求め
た。
五W工」一 実施例1で使用した非磁性トナーの代わりに微粉砕分級
条件をコントロールすることによって第1表に示すよう
な粒度分布をもつトナーを用いる以外は実施例1と同様
にして画出し試験を行った。ただし、着色剤として実施
例2ではペリリンスカー1985部、実施例3ではカー
ボンブラック4部を用いた。その結果を第2表、第3表
に示すがアナログ画像、デジタル画像共、鮮明な赤色、
黒色の画像が得られた。
上記材料を用い実施例!と同様にして得た非磁性トナー
の粒度分布を第1表に示す。
さらに実施例1と同様の外添をし、実施例1と同様の画
出し試験をした。
この結果を第2表、第3表に示す。
この表からも明らかな様にかぶりがない鮮明な緑色の画
像が得られ、シャープな画像であり、画質的にも優れた
ものであった。
上記の原材料を使用し、実施例6では着色剤としてC8
!、ピグメントレッド6を4部用いた。微粉砕分級条件
をコントロールすることによって第1表に示すような粒
度分布をもつトナーを用いる以外は実施例4と同様にし
て画出し試験を行った。
その結果を第2表、第3表に示すがアナログ画像、デジ
タル画像とも優れた鮮明なシアン、マゼンタ色の画像で
あった。
止jJI上 実施例1で用いた非磁性トナーに於いて同様の方法で第
1表に示す粒度分布をもつ非磁性トナーを得た。ここで
この非磁性トナー100部に正荷電性疎水性乾式シリカ
(BET 200127g)を0.4部加えヘンシェル
ミキサーで混合する以外は実施例1と同様にして画出し
試験を行った結果を第2表、第3表に示す。
ライン表現、ドツト表現、解像度に劣り、デジタル画像
部にはかぶりが見られアナログ画像部ではハーフトーン
ががさついていた。
よ見」シシ二A 実施例1で得られた粗砕品を使用し、微粉砕分級条件を
コントロールすることによって第1表に示すような粒度
分布をもつトナーを用いる以外は実施例6と同様な画出
し試験を行った。
その結果を第2表、第3表に示す。
比較例2ではデジタル部でのかぶり、 比較例3ではのりすぎによるライン、ドツトのつぶれ、 比較例4ではかぶり、 等により良好な画像が得られなかった。
匿箆■1 実施例3の画像形成装置に於いて感光ドラムとして以下
のものを装着した。実施例3の感光ドラムで(1)式に
示す化合物を除く他は、同様の方法で感光ドラムを作成
した。この画像形成装置に実施例4で用いた非磁性トナ
ーを没入し画出し試験をした結果を第2表、第3表に示
す。
アナログ部の感度が取れず良好な画像が得られなかワた
が、デジタル部は問題なかフた。
(以下余白) [発明の効果] 本発明は特定の粒度分布をもつ非磁性トナー、有機感光
体、現像方法から成る画像形成方法である為、次のよう
な優れた効果を発揮するものである。
(1)デジタル潜像、アナログ潜像を同時に顕像化し、
アナログ部とデジタル部より構成された鮮明な画像を与
える画像形成方法である。
(2)高画像濃度でかぶりがなく、ドツト表現、ライン
表現に優れた鮮やかな色彩の画像が得られる画像形成方
法である。
(3)アナログ画像のハーフトーン表現による階調性、
デジタル画像のドツト表現による階調性に優れた画像形
成方法である。
【図面の簡単な説明】
添付図面中、第1図は多分割分級手段を用いた分級工程
に関する説明図及び概略的な断面図を示し、第2図、第
3図、第4図は画像濃度と感光体表面の電位の関係の説
明図を示し、第5図は本発明に係る現像装置の概略的な
説明図を示し、第6図は本発明に係る画像形成方法を実
施する為に用いることができる具体的な装置の一例を示
し、第7図は本発明に係る感光ドラムの分光感度を示し
、第8図は本発明に係る画像形成装置に於いて得られる
、画像濃度と感光ドラムの表面電位の関係をプロットし
たグラフを示す。 1・・・静電像保持体   2・・・トナー担持体3・
・・ホッパー     4・・・塗布部材5・・・非磁
性トナー   6・・・バイアス電源21・・・原稿 
      23・・・光学系反射板24・・・光学系
ハロゲンランプ 25・・・反射ミラー    26・・・レンズ群27
・・・レーザースキャナ 28・・・前露光ランプ29
・・・−成帯電器    30・・・感光体31・・・
現像器      33・・・クリーナ一部35・・・
転写・分離帯電器 37・・・定着器38・・・転写材
      39・・・画像処理部40・・・電気信号
人力部  51・・・多分割分級装置61・・・粗粉(
排出管) 62・・・所定の粒度を有する粉体(排出管)63・・
・微粉(排出管)   64.65・・・人気管66・
・・供給ノズル    67、88・・・分級エツジ6
ト・・人気エツジ 70・・・第1気体導入調整手段 71・・・第2気体導入調整手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  少なくとも2つ以上の電荷発生物質を含有しデジタル
    静電荷像及びアナログ静電荷像を保持する電子写真用有
    機感光体と一成分系非磁性トナーを表面に担持するトナ
    ー担持体とを現像部において一定の間隙を設けて配置し
    、一成分系非磁性トナーをトナー担持体上に前記間隙よ
    りも薄い厚さに規制して現像部に搬送し、現像する画像
    形成方法において、該一成分系非磁性トナーが、5μm
    以下の粒径の非磁性トナー粒子を12〜60個数%含有
    し、8〜12.7μmの粒径の非磁性トナー粒子を1〜
    33個数%含有し、16μm以上の粒径の非磁性トナー
    粒子を2.0体積%以下で含有し、一成分系非磁性トナ
    ーの体積平均粒径が4〜10μmである粒度分布を有す
    ることを特徴とする画像形成方法。
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