JPH06102705A

JPH06102705A - 非磁性一成分現像装置

Info

Publication number: JPH06102705A
Application number: JP4274819A
Authority: JP
Inventors: Mikio Yamamoto; 美樹夫山本; Yutaka Toyoda; 裕豊田; Hidekiyo Tachibana; 英清立花; Masatsugu Kajimoto; 昌嗣梶本; Hideyuki Akagi; 秀行赤木; Yutaka Sugizaki; 裕杉崎
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1992-09-21
Filing date: 1992-09-21
Publication date: 1994-04-15

Abstract

(57)【要約】【目的】規制部材による負荷を受けてトナー外添剤の
付着状態が変化することがあっても、トナーの帯電性及
び流動性が共に劣化することなく良好に維持され、それ
によって安定かつ良好な画質形成が実現される非磁性一
成分現像装置を提供する。【構成】トナー担持体２上に供給された非磁性一成分
トナー１を、トナー担持体２表面に圧接される規制部材
３により薄層状に形成せしめると共に帯電せしめ、その
帯電トナー１により潜像保持体９上に形成された静電潜
像１０を現像する非磁性一成分現像装置において、上記
非磁性一成分トナー１として、ポリエステル系バインダ
ー樹脂に荷電制御剤として特定のホウ素化合物を含有し
てなるポリエステル系負帯電性トナーを使用する現像装
置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真現像装置に係
り、詳しくは、潜像保持体上に形成された静電潜像を非
磁性一成分トナーによって可視像化する非磁性一成分現
像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭４７−１３０８８号公報や特開昭
４９−１０４６３９号公報、実開昭５３−３０３３９号
公報等に示されるように、非磁性一成分トナーをトナー
担持体によって潜像保持体と近接する領域（現像領域）
に送り、そのトナーにより潜像保持体上の静電潜像を現
像する非磁性一成分トナー現像装置が知られている。す
なわち、この種の現像装置によれば、一般に、供給ロー
ル等によってトナー担持体に供給された非磁性一成分ト
ナーが、トナー担持体表面に圧接されている規制部材
（具体的にはＥＰＤＭゴムブレード、シリコンゴムブレ
ード、ステンレスブレード等）によって薄層状に形成さ
れると共に正電荷又は負電荷が付与されて帯電し、その
帯電したトナーが、静電引力等によりトナー担持体上に
付着して現像領域に搬送され、そしてトナー担持体に印
加される現像バイアス電圧による電界内において潜像保
持体上の静電潜像と静電引力により結合することによっ
て現像がなされる。従って、このような非磁性一成分ト
ナー現像装置においては、トナーが規制部材によって充
分に帯電されることが重要であり、通常、そのトナー帯
電性は規制部材の圧接力に大きく影響されている。すな
わち、この現像方式における非磁性一成分トナーの帯電
性は、一般に、現像装置内の各機能部品（トナー担持
体、規制部材、トナー供給部材等）の材料やトナーの材
料の諸要素によって決まるが、そのなかでも、やはり、
トナーが規制部材を通過するときの摩擦条件が最も支配
的な要素とされている。これは、トナーの帯電現象が、
ほとんどトナーの規制部材通過時における摩擦帯電によ
るためであり、このような事情により結局のところ、規
制部材の圧接力が大きくトナーの帯電性に影響するので
ある。

【０００３】そのため、この種の現像装置においては、
規制部材による充分なトナー帯電量を得るためにある程
度大きな規制部材の圧接力が必要とされているものの、
反面、その高い圧接力によりトナーに対する負荷（スト
レス）が大きくなり、その結果、トナーの帯電性が経時
的に劣化するという問題がある。かかるトナーの帯電性
劣化は、次のような理由によるものと考えられる。すな
わち、規制部材により帯電する非磁性一成分トナーに
は、トナーの帯電性や流動性を制御するために疎水性シ
リカ（ＳｉＯ₂）や酸化チタン（ＴｉＯ₂）等の外添剤が
その粒子表面に外添されているが、この外添剤が、規制
部材による圧接によりトナー粒子内部へ徐々に埋没して
その付着状態が変化してしまい、これにより、その粒子
表面に初期の状態で付着している外添剤の総量が減少す
るため、結果的に外添剤による帯電効果が次第に低下す
るためと考えられる。また、この帯電性劣化現象は、特
に、トナー担持体の非現像部になる部位に存在するトナ
ーにおいて比較的顕著に発生する傾向にある。なぜな
ら、トナー担持体表面には、その現像画像に応じて、静
電潜像を現像してトナーが消費される現像部領域とトナ
ーが消費されない非現像部領域とが生じ、その現像部に
は現像工程終了後に新たなトナーが供給され、その新し
いトナーに対して規制部材による層形成及び帯電がなさ
れるが、一方の非現像部ではトナー担持体上に形成され
たトナーの薄層が再度規制部材を通過することになり、
非画像部がしばらく続く部分では新たなトナーの供給を
殆ど受けないまま、同一のトナーの薄層が何度も規制部
材を通過するためである。このようなトナーの帯電性劣
化は、潜像保持体の画像領域以外にもトナーが付着す
る、いわゆる非画像部カブリが発生して画質が低下する
という不具合を招くだけでなく、トナー担持体からトナ
ーが脱落したり、その脱落して浮遊するトナーにより機
内汚染が発生することもあり、大きな問題点とされてい
る。

【０００４】そこで、本出願人は、かかる問題点を解消
するため下記〜の方法を提案している。規制ブレードの圧接力を極端に小さくしてトナーに
対するストレスを低下せしめる手段（特願平２−２４８
８０３号公報）。トナー担持体上のトナー層を現像領域通過後にすべ
てホッパー内に一旦回収し、その担持体には常に新しい
トナーを供給するようにして、同じトナーが連続して規
制部材により圧接されることのないように構成した手段
（特願平３−１８５２３９号公報）。荷電制御剤として、テトラフェニルほう素ナトリウ
ム等に代表される下記一般式

【０００５】

【化２】

【０００６】（式中、Ｒは水素原子、ハロゲン原子、ア
ルキル基、ベンジル基又はアリール基を表し、Ｍはカチ
オン性原子又は分子を表す）で示される化合物をトナー
樹脂に含有することによって、トナーの帯電性を改善す
る手段（特開昭６３−１８０９６８号公報）。

【０００７】しかしながら、上記の方法では、供給ロ
ールによるトナー担持体へのトナー供給量のばらつきに
よって規制部材による層規制が確実になされないため、
これにより一定のトナー層による現像を常に行うことが
できなくなり、結果的に、画像濃度がばらついたりして
画質が不安定になった。また、上記の方法は、ホッパ
ー内に一度戻されたトナーも長時間の使用によって循環
して使用され、度重なる規制部材による負荷を受けるこ
とになるため、本質的な解決策には成り得なかった。さ
らに、上記の方法は、上記の化合物をスチレン系、ア
クリル系等のトナー樹脂に含有させた場合にはトナーの
帯電性が改善されて効果があるものの、特に、負帯電性
のトナー樹脂であるポリエステル系樹脂に含有させた場
合には充分な改善効果が得られず、経時的にトナー帯電
性の劣化が生じた。

【０００８】その他、この種の非磁性一成分現像装置に
おいては、規制部材による負荷を受けたトナーの流動性
が徐々に悪化し、これにより、トナー担持体への供給量
にバラツキが生じ、例えばベタの黒色画像形成において
画像抜けが発生する等の問題がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記したよ
うな問題点に鑑みなされたもので、トナーとして負帯電
性のポリエステル系トナーを使用する場合、規制部材に
よる負荷を受けて外添剤の付着状態が変化することがあ
っても、トナーの帯電性及び流動性が共に劣化すること
なく良好に維持され、それによって安定かつ良好な画質
形成が実現される非磁性一成分現像装置を提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の非磁
性一成分現像装置は、トナー担持体上に供給された非磁
性一成分トナーを、トナー担持体表面に圧接される規制
部材により薄層状に形成せしめると共に帯電せしめ、そ
の帯電トナーにより潜像保持体上に形成された静電潜像
を現像する非磁性一成分現像装置において、上記非磁性
一成分トナーとして、ポリエステル系バインダー樹脂に
荷電制御剤として下記構造式

【００１１】

【化３】

【００１２】で示されるホウ素化合物を含有してなるポ
リエステル系負帯電性トナーを使用することを特徴とす
るものである。

【００１３】また、本発明は、上記荷電制御剤の含有量
が０．５〜３．０重量％であることを特徴とするもので
ある。

【００１４】以下、本発明について説明する。まず、本
発明装置に使用するトナー中に含有される電荷制御剤
は、上記の構造式からなるホウ素化合物｛ビス［３，５
−ジ（ｔ−ブチル）サリチラト］ホウ素（ＩＩＩ）酸カ
リウム｝であり、具体的には例えば、日本カーリット株
式会社製のホウ素化合物（分子量：５４２．５３、分解
温度：３５０°Ｃ）が使用される。そして、本発明で使
用するポリエステル系負帯電性の非磁性一成分トナー
は、ポリエステル系のバインダー樹脂に、上記ホウ素化
合物からなる電荷制御剤を含有させたものである。

【００１５】ここで、本発明における荷電制御剤の含有
量に対するトナー帯電特性について測定した結果（外添
剤を付着させない場合）を図３に示す。荷電制御剤とし
ては、日本カーリット製のホウ素化合物を使用した。同
図のグラフにおいて横軸は荷電制御剤の含有量を、左縦
軸は帯電量（Ｔ／Ｖ）を、右縦軸は逆極性に帯電したト
ナー量（ＷＳＴ）を示す。帯電量の測定はチャージスペ
クトログラフにより行った。この結果から、最良の帯電
性を示すのは、荷電制御剤を２重量％前後含有させたも
のであることがわかる。なお、帯電性の良否は、帯電性
の値そのもので判断できず、逆極性に帯電したトナー量
が少ないことも必要条件とされる。その逆極性帯電トナ
ー量は、通常５．０重量％以下、高画質化には１％以下
であることが好ましいとされている。

【００１６】但し、図３に示される荷電制御剤の含有量
に対する帯電特性についての結果は、トナーには外添剤
を付着させていないため、結果的には荷電制御剤のトナ
ーバインダー樹脂に対する帯電性改善効果を示すもので
あると言える。従って、実際の使用段階におけるトナー
の帯電性は、流動化剤や転写助剤等の外添剤の添加され
るために更に変化する（良好になる）とされている。そ
こで、上記荷電制御剤を２重量％含有させたトナーにお
いて、外添剤の有無による帯電性特性について図４に示
す。トナーｘは外添剤なしの場合、トナーｙは流動化剤
（Ｒ９７２）を０．３４重量％外添した場合、トナーｃ
は流動化剤（同）を０．３４重量％及び転写助剤（Ｓｉ
Ｏ₂）を０．８４重量％外添した場合のものである。

【００１７】そして、外添剤を添加した場合におけるト
ナーの帯電性（及び流動性）についてテストを行った結
果、トナーにおける荷電制御剤の含有量は０．５〜３．
０重量％、好ましくは１．０〜２．５重量％であること
が確認された。この含有量が０．５重量％未満ではトナ
ーの帯電性及び流動性が初期においては比較的良好であ
るが、経時的には悪化する。また、３．０重量％を越え
る場合にはその帯電性及び流動性が初期の段階から悪い
等の不具合がある。

【００１８】この非磁性一成分トナーは、例えば、ビス
フェノールＡ−エチレンオキサイド付加物／シクロヘキ
サンジメタノール／テレフタル酸からなるポリエステル
樹脂に、上記ホウ素化合物を前記した所定割合で着色剤
とともに添加して混練した後、粉砕・分級を行って平均
粒径が５〜２０μｍのトナー粒子を造粒し、次いで、外
添剤として流動化剤や転写助剤等を外添することにより
得られる。着色剤としては、公知の染顔料を用いること
ができ、例えば、カーボンブラック、マグネタイト、ニ
グロシン、アニリンブルー、クロムイエロー、群青、メ
チレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、ジス
アゾイエロー、ローダミン６Ｇレーキ等の染顔料が使用
できる。流動化剤としては、粒径１５ｎｍ程度のＳｉＯ
₂等が使用でき、また、転写助剤としては粒径４０ｎｍ
程度のＳｉＯ₂等が使用できる。

【００１９】本発明の現像装置は、基本的に、非磁性一
成分トナーを使用し、そのトナーを規制部材によりトナ
ー担持体上に薄層状に付着形成すると共に帯電せしめた
後に現像に供する現像装置であれば特に限定されるもの
でなく、例えば、図１や図２に例示の構成からなる装置
である。図中、１は非磁性一成分トナー、２はトナー担
持体、３は規制部材、４はトナー供給部材、５は現像バ
イアス電圧電源、６はトナー供給用バイアス電圧電源、
７はトナー飛散防止用シール部材、８はスクレーパ、９
は潜像保持体、１０は潜像を示す。

【００２０】トナー担持体２は、通常５〜４０ｍｍφの
回転体からなるものである。その具体例としては、アル
ミニウムやステンレスの丸棒又はパイプを所定寸法に切
削加工し、その周面にサンドブラスト、液体ホーニング
研磨、エメリー研磨等の機械研磨加工あるいは化学腐食
を施して表面粗さＲａ＝０．１〜１．０μｍ程度とした
ものや、アルミニウムやステンレスの丸棒又はパイプを
切削加工し、その周面にフェノール樹脂等の半導電層を
設けた後、更にその表面にエメリー研磨等の機械研磨加
工を施して表面粗さをＲａ＝０．１〜１．０μｍ程度、
望ましくはＲａ＝０．２〜０．４μｍ程度としたもの等
である。その他に、トナー担持体として、アルミロール
表面を機械研磨し、その表面を陽極酸化処理したものを
用いることもできる。担持体２に半導電層を設ける場
合、その半導電層の肉厚方向の体積抵抗は通常１０⁵〜
１０¹²Ωｃｍ程度とする。トナー１の帯電性には、トナ
ー担持体２、規制部材３及びトナー１の各材料の適合性
が重要であり、この観点からすると、本発明においては
フェノール樹脂の半導電層を設けたトナー担持体が前記
トナー１に対して最も望ましいものである。この担持体
２の回転数は、通常、１００〜３００ｒｐｍとする。ま
た、担持体２に印加する現像バイアスは、通常−５０〜
−４００Ｖの直流バイアス電圧を重畳した１０００〜４
０００Ｖｐｐの交流バイアス電圧である。さらに、その
交流バイアス成分の周波数は一般に１〜５ｋＨｚであ
り、望ましくは、交流バイアス電圧のＶｐｅａｋ値をト
ナー担持体２と潜像保持体９との間隙（μｍ）値で除し
た数値が４〜７Ｖ／μｍの範囲内となることを前提とし
たうえで、その周波数を２．５〜４．０ｋＨｚとする。

【００２１】規制部材３は、厚さ０．０３〜０．３ｍｍ
程度のステンレス製板バネ等の弾性支持板１１にシリコ
ンゴムやＥＰＤＭゴム等の当接部材１２を加硫接着した
構成からなるものである。規制部材３におけるトナー担
持体２への接触圧力は２０〜２００ｆｇ／ｃｍ程度に設
定される。この接触圧力が２０ｆｇ／ｃｍよりも小さい
とトナーを充分に帯電させることができず、反対に２０
０ｆｇ／ｃｍを越えるとトナー凝集の発生等の問題があ
る。この規制部材３により、トナー１はトナー担持体２
上に５〜３０μｍ程度の層厚に付着形成されると共に、
−２〜−２０μＣ／ｇ程度に帯電される。トナー１を充
分に帯電させる観点からすると、規制部材３の担持体４
への接触圧は８０〜１５０ｇ／ｃｍ程度が最も望まし
く、このような範囲に接触圧を設定した場合には、外添
剤の付着状態の変化に対するトナー帯電性の変化が非常
に少なくなる。

【００２２】トナー供給部材４は、１０〜２０ｍｍφで
肉厚１〜４ｍｍのアルミニウムやステンレスのパイプか
らなり、その周面上に所定数の開口部を設けたものであ
る。そして、この供給部材４は、トナー担持体２に対し
て約０．５〜２．０ｍｍの間隙をあけて対向して設置さ
れ、担持体２の約１〜５倍の周面速度で回転している。
上記の開口部は、装置（ホッパー）内のトナーを撹拌す
ると共にトナーをトナー担持体２にふりかける役割を果
たすためのものであり、供給部材４の回転軸方向と平行
に約３０ｍｍ、その回転方向と平行に約１０ｍｍのサイ
ズからなる矩形或いは楕円形状をなし、供給部材の全周
面積に対する開口部の比が５０％程度になるように均一
に設けられる。また、供給部材４と担持体２との間に
は、バイアス電源１１より約２００〜１０００Ｖの直流
バイアス電圧を印加し、そして供給部材４の極性はトナ
ー１と同極性とする。さらに、トナー１が供給部材４の
表面にフィルミングするのを防ぐために、供給部材４の
表面に対して５０〜５００μｍ程度のマイラー等を接触
させてもよい。なお、トナー供給部材４としてウレタン
ゴム等による弾性ロールを使用し、その弾性ロールをト
ナー担持体２表面に対して接触回転させて用いることも
できる。

【００２３】静電潜像保持体９としては、通常、Ｓｅ系
感光体や有機感光体等の回転体が用いられる。また、潜
像保持体９はトナー担持体２に対して通常１００〜４０
０μｍ程度、望ましくは１５０〜３００μｍ程度の間隙
をもって対向設置されている。

【００２４】

【作用】本発明の現像装置によれば、トナー担持体上に
供給されたトナーは、層形成と帯電のために、トナー担
持体に圧接される規制部材を必ず通過する。この規制部
材の通過により、トナー表面に付着された外添剤の付着
状態が変化する。そこで、図５に、その外添剤１３の付
着状態の変化を示す。すなわち、図５ａは本発明におけ
るトナー１の未使用状態を撮影した走査型電子顕微鏡写
真であり、図５ｂは長時間にわたって規制部材を通過さ
せた後の本発明におけるトナー１の走査型電子顕微鏡写
真である。これにより、未使用時にはトナー粒子表面に
は流動化剤１３ａや転写助剤１３ｂの外添剤１３が多数
付着しているが、規制部材を通過することによりトナー
１表面に初期状態のままで付着している外添剤１３の割
合が減少していることがわかる。また、この図５ａ〜ｂ
の両トナーにおける外添剤量について、蛍光Ｘ線分析法
（ＸＦＲ）により分析した結果、この両トナーにはほぼ
同量の外添量が存在していることが判明した。これらの
ことから、規制部材の通過により、トナー上の外添剤は
トナー粒子内部に埋没していることが理解できる。

【００２５】さて、従来の非磁性一成分トナーは、上記
のような外添剤によりトナーの帯電性や流動性が制御さ
れているが、図５ｂのように外添剤が埋没してトナー粒
子表面に初期状態で付着した外添剤量が減少すると、そ
の帯電性や流動性がいずれも低下するものであった。こ
の点、本発明によれば、ポリエステル系樹脂に前記ホウ
素化合物からなる荷電制御剤を含有したトナーを使用し
ているため、規制部材の通過により外添剤の付着状態が
変化（埋没など）して、その外添剤による帯電制御効果
や流動性御効果が低下したとしても、トナーにおける帯
電性及び流動性はいずれも劣化することなく、充分に維
持される。

【００２６】なお、このポリエステル系負帯電性トナー
における帯電性に関する効果は、前記ホウ素化合物から
なる荷電制御剤を使用した場合のみ有効であり、他の荷
電制御剤では得られない。また、上記した流動性に関す
る効果は以下の理由によるものと推察される。すなわ
ち、荷電制御剤を内添しないトナーにおいては、外添剤
によって帯電性が制御されているが、外添剤が規制部材
の通過により埋没した場合、そのトナー表面が正（＋）
寄りに帯電する。そのため、その隣りに外添剤がトナー
表面に初期状態のままで付着しているトナーが存在する
と、その外添剤自体は負（−）に帯電しているため、こ
のような両トナーどうしは凝集し易く、これが、流動性
悪化につながるものと考えられる。これに対し、上記荷
電制御剤を内添した本発明におけるトナーにおいては、
外添剤が同様に埋没しても、そのトナー表面は負（−）
寄りに帯電しているため（これはトナーが良好に負帯電
していることに起因する）、上記したような隣りあわせ
のトナーとの凝集が起こりにくく、これにより、良好な
流動性が維持されるものと考えられる。

【００２７】本発明の現像装置は、カラー現像方式への
適用が望ましいが、従来の黒トナー現像方式に適用して
も何ら問題はない。

【００２８】

【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をさ
らに詳細に説明する。但し、本発明は、これらの実施例
に限定されるものではない。

【００２９】実施例１及び比較例１〜４現像装置として、その全体構成が図１に図示のものを使
用した。また、この装置は下記条件内容に設定した。・トナー担持体２：フェノール樹脂の半導電層（１０⁶
Ωｃｍ）を被膜したロール（２４ｍｍφ、１８０ｒｐ
ｍ）潜像担持体９とトナー保持体２との間隙：約２００μｍ・トナー供給部材４：開口部（３０×１０ｍｍ）を有す
るステンレスロール（１９ｍｍφ、６００ｒｐｍ）・規制部材３：０．１２ｍｍ厚の板バネ（ＳＵＳ３０
３）に１ｍｍ厚のＥＰＤＭゴムを接着したもの。接触圧
力＝約１２０ｇｆ／ｃｍ現像バイアス：−２００Ｖの直流成分を重畳した２４０
０Ｖｐｐ、周波数４ｋＨｚの交流バイアス電圧。供給バイアス：現像バイアスに対して−８００Ｖの直流
成分を重畳した交流バイアス電圧。また、潜像担持体９としては以下のものを使用した。・潜像保持体９：負帯電性有機感光体ドラム・プロセススピード：１６０ｍｍ／ｓｅｃ潜像電位： −１００Ｖバック電位： −３５０Ｖ

【００３０】この現像装置では、以下のようにして現像
が行われる。不図示の現像装置外部のトナー貯蔵箱から
現像装置内へ搬送されたトナー１は、バイアス電源６か
ら印加される供給バイアス電圧により形成されるトナー
供給部材４とトナー担持体２との間の電界によって、供
給部材４から担持体２へ供給される。そして、規制部材
３によって充分な電荷が与えられると共にトナー１の薄
層が担持体４上に形成される。担持体２上に薄層状に形
成されたトナー１は、バイアス電源５から印加される現
像バイアス電圧により形成される担持体２と潜像保持体
９との間の交番電界によって、保持体９上に保持された
静電潜像１０を現像する。

【００３１】本実施例では、下記組成からなるトナーＡ
（非磁性一成分カラートナー）を使用した。・ポリエステル系樹脂：ビスフェノールＡ−エチレンオ
キサイド付加物／シクロヘキサンジメタノール／テレフ
タル酸）・荷電制御剤：ホウ素化合物（日本カートリット製）…
２．０重量％・外添流動化剤：粒径１５ｎｍ程度のＳｉＯ₂（Ｒ９７
２）…１．３６重量％・外添転写助剤：粒径４０ｎｍ程度のＳｉＯ₂…０．８
４ｗｔ％比較のため、上記トナーＡにおいて、電荷制御剤を添加
しないトナーＢ（比較例１）、電荷制御剤として前記従
来品であるＫＴＰＢ（テトラフェニルボレートカリウム
塩）を２．０重量％含有させたトナーＣ（比較例２）、
同じくＯＢＣ−Ｋ１（ＫＴＰＢの１種）を２．０重量％
含有させたトナーＤ（比較例３）、同じくＰ−５１（４
級アンモニウム塩化合物）を２．０重量％含有させたト
ナーＥ（比較例４）を使用した。

【００３２】上記現像装置を複写機に適用し、上記の各
トナーＡ〜Ｅを用いて長時間のプリントテストを行った
ところ、本実施例のトナーＡを使用した場合には約５，
０００枚のコピー後でもトナーの帯電性と流動性の劣化
は見受けられず、また、コピー画質の低下やトナー飛散
等の発生は殆ど認められなかった。

【００３３】また、各電荷制御剤（内添剤）による帯電
性改善効果を確認するため、外添剤を添加しない場合の
トナーＡ〜Ｅにおける（現像装置セットアップ時の）帯
電量と逆極性帯電トナーの量についてチャージスペクト
ログラフにより測定した。その結果を図６に示す。この
結果から、本実施例のトナーＡを使用した場合が、荷電
制御剤を含有しないトナーＢ（比較例１）に比べると、
逆極性帯電トナーの量が最も少なく（ゼロに近い）かつ
帯電性の劣化もなく、優れた帯電性（ひいては良好な流
動性）が得られることがわかる。これに対し、本発明以
外の他の荷電制御剤を含有したトナーＣ〜Ｅ（比較例２
〜４）の場合には、帯電性が劣化したり逆極性帯電トナ
ーの量が増加する傾向にあることが認められる。

【００３４】さらに、下記条件のトナーＡ及びＢ′を用
い、図７に示す流動性測定装置により、両トナーの経時
的流動特性について測定した。トナーＡ：上記実施例のトナーＡの組成内容と同じ。トナーＢ′：上記実施例のトナーＢにおいて流動化剤
（Ｒ９７２）を０．３４重量％と変更し且つ帯電性付与
剤ＴｉＯ₂を１．５５重量％添加したもの。これは、従
来のトナーのなかで外添剤による流動性特性が最も優れ
たトナー例である。流動性測定は、未使用状態の現像装
置を使用し、トナーＡ又はＢ′を、モーターにより６０
０ｒｐｍで回転させたトナー供給部材４（実効幅２９５
ｍｍ）へトナー供給口から連続的に供給した場合の所定
時間におけるトナー移動距離Ｘ（Ｇａｉｎ）を測定し
た。その結果を図８に示す。図８の結果から、トナー
Ｂ′の流動性は経時的に悪化しているのに対し、トナー
Ａの流動性は経時的変化が少なく、荷電制御剤による流
動性であることが認められる。

【００３５】実施例２現像装置として、本出願人が先に提案した現像装置（特
開平３−１８５２３９号公報）に準じた構成からなる装
置を使用した。図２に、その装置の概略図を示す。すな
わち、本実施例の現像装置は、図２に示すように、トナ
ー回収用導電性ロール１４としての弾性ロールをトナー
担持体２に接触回転するように設置し、且つ、導電性ロ
ール１４にバイアス電源１５からトナー１と逆極性の直
流バイアス電圧或いは直流を重畳した交流バイアス電圧
をトナー担持体の交流バイアスと同期させながら印加す
ることによって、潜像保持体９にもトナー１と逆極性の
直流バイアス電圧或いは直流を重畳した交流バイアス電
圧を印加する構成になっている点に特徴がある。これに
より、現像領域Ｒ通過後のトナー１はすべてトナー担持
体２から導電性ロール１４側に吸着された後、スクレー
パ８ａによって掻き落とされて現像装置（ホッパー）内
に戻される。

【００３６】上記の導電性ロール１４は、ステンレスや
アルミニウムのシャフト或いはパイプの周面に導電性ゴ
ム層を設けたもので、さらに最外表面にＥＰＤＭ等の材
質からなるスキン層を設けたものである。導電性ゴム層
の抵抗値は１０⁴〜１０¹¹Ωｃｍ、そのゴム硬度は３０
〜７０度であることが好ましい。また、導電性ロール１
４は、トナー担持体２ロール表面の移動方向と同方向に
なるように回転させ、その周速は担持体２に対して０．
５〜１．５倍、好ましくは１．０倍とする。そして、導
電性ロール１４と担持体２の接触深さは約０〜２ｍｍと
する。また、導電性ロール１４にトナー１と逆極性の直
流を重畳した交流バイアスを印加する一方、潜像保持体
９にトナー１と逆極性の直流バイアス電圧を印加しても
よい。さらに、導電性ロール１４に直流バイアス電圧を
印加する場合、導電性ロール１４に１０⁴〜１０⁸Ωｃｍ
の導電性ゴム層を設け、直流を重畳した交流バイアス電
圧を印加する場合には１０⁷〜１０¹¹Ωｃｍの導電性ゴ
ム層を設ける。さらに、本装置のように導電性ロール１
４として弾性ロールを使用し、それを担持体２に接触さ
せて用いた場合、現像領域Ｒ通過後の担持体２上に残っ
たトナー１を容易に導電性ロール１４側に転写すること
ができ、そのうえ、導電性ロール１４をトナーの重力方
向とは無関係に担持体２の現像領域Ｒ通過後における如
何なる位置に設置することもできる。

【００３７】この現像装置を下記条件内容に設定して複
写機に組み込むと共に、実施例１におけるトナーＡを使
用し、長時間のプリントテストを行った。・トナー担持体２：実施例１と同じ。潜像担持体９とトナー保持体２との間隙：実施例１と同
じ。・トナー供給部材４：実施例１と同じ。・規制部材３：実施例１と同じ。現像バイアス：実施例１と同じ。供給バイアス：実施例１と同じ。・導電性ロール１４：ＥＰＤＭゴム層（１０⁷Ωｃｍ）
を設けた弾性ロール（１０．５ｍｍφ、４３０ｒｐｍ）導電性ロールとトナー担持体２との干渉（食込み接触）
量＝２５０μｍ導電性ロールと潜像保持体９との間隙＝約２００μｍ導電性ロールと担持体２間の電圧：直流＋１００Ｖまた、潜像担持体９としては以下のものを使用した。・潜像保持体９：負帯電性有機感光体ドラム・プロセススピード：実施例１と同じ。潜像電位：実施例１と同じ。バック電位：実施例１と同じ。

【００３８】このコピーテストを行った結果、約６０，
０００枚のコピー後においてもトナーの帯電性劣化と流
動性劣化はいずれも見受けられず、また、得られたコピ
ー画像における画質の低下や、機内におけるトナー飛散
の発生がほとんどなかった。このように、本実施例の如
きトナー回収用導電性ロールを備えた現像装置を採用す
ることにより、現像領域通過後におけるトナー担持体２
上のトナーがすべて担持体上から除去されて現像機内に
回収されるため、担持体２に残留する同じトナーが連続
して規制部材３を通過することがなくなり、その結果、
トナー帯電性の経時的劣化は実施例１の装置に比べてさ
らに小さくなった。従って、本発明の如き特定の荷電制
御剤を含有させることによるトナーの帯電性改善効果に
加えて、１０，０００枚以上の良好で安定したコピー性
能が得られるようにするためには、本実施例の構成から
なる現像装置がより有効であることが確認された。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
トナーが充分な帯電量が得られる程度の圧接力に設定さ
れた規制部材を通過することによって、そのトナー粒子
上の外添剤の付着状態が徐々に変化したとしても、トナ
ーの帯電性及び流動性は劣化することなく、良好に維持
される。このように長時間の使用によってもトナーの帯
電性や流動性が良好に保たれるため、本発明装置を複写
機等に適用することにより、非画像部カブリや画像抜
け、さらにはトナーの機内飛散等の発生が殆どなくな
り、その結果、画像（コピー）品質の安定性や機械性能
の信頼性を著しく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を現像装置の概略図であ
る。

【図２】本発明の他の実施例を現像装置の概略図であ
る。

【図３】荷電制御剤の含有量に対するトナーの帯電特
性を示すグラフ図である。

【図４】外添剤の有無及びその種類によるトナーの帯
電性特性を示すグラフ図である。

【図５】トナーの走査型電子顕微鏡写真であり、ａは
未使用状態におけるトナーの写真、ｂは規制部材通過後
におけるトナーの写真である。

【図６】荷電制御剤の有無及びその種類によるトナー
の帯電性特性を示すグラフ図である。

【図７】トナーの流動性を測定する測定装置の説明図
である。

【図８】トナーの流動特性を示すグラフ図である。

【符号の説明】

１…非磁性一成分トナー、２…トナー担持体、３…規制
部材、９…潜像保持体、１０…静電潜像。

フロントページの続き (72)発明者梶本昌嗣神奈川県海老名市本郷2274番地、富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者赤木秀行神奈川県南足柄市竹松1600番地、富士ゼロックス株式会社竹松事業所内 (72)発明者杉崎裕神奈川県南足柄市竹松1600番地、富士ゼロックス株式会社竹松事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー担持体上に供給された非磁性一成
分トナーを、トナー担持体表面に圧接される規制部材に
より薄層状に形成せしめると共に帯電せしめ、その帯電
トナーにより潜像保持体上に形成された静電潜像を現像
する非磁性一成分現像装置において、上記非磁性一成分
トナーとして、ポリエステル系バインダー樹脂に荷電制
御剤として下記構造式【化１】で示されるホウ素化合物を含有してなるポリエステル系
負帯電性トナーを使用することを特徴とする非磁性一成
分トナー現像装置。
【請求項２】荷電制御剤の含有量が０．５〜３．０重
量％である請求項１記載の非磁性一成分現像装置。