JPH0643725A

JPH0643725A - 多色画像形成方法

Info

Publication number: JPH0643725A
Application number: JP4217352A
Authority: JP
Inventors: Isao Endo; 勇雄遠藤; Kenji Tsujita; 賢治辻田; Takeki Okuyama; 雄毅奥山; Mayumi Tanaka; 真由美田中
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1992-07-24
Filing date: 1992-07-24
Publication date: 1994-02-18

Abstract

(57)【要約】【目的】長時間にわたり連続して画像を形成させると
きでも、現像性、転写率が高くて、画質の優れた多色画
像を多数回にわたり安定して形成することができる多色
画像形成方法を提供することにある。【構成】振動電界下で像形成体上の静電潜像を非接触
式反転現像法で現像する工程を繰返すことにより、前記
像形成体上に色の異なる複数のトナー像を形成する多色
画像形成方法において、現像剤は、平均粒径ｒ_tが２〜
６μｍの非球形トナーと、樹脂被覆キャリアとよりな
り、前記非球形トナーは、平均粒径ｒ_aが０．０７０〜
０．２００μｍの無機微粒子からなる外部添加剤が添加
されてなることを特徴とする。また、以上の外部添加剤
のトナー粒子１００重量部に対する添加重量部数をＶ_a
としたとき、下記の式で表される条件が満足されること
を特徴とする。１１ ≦ ｛ｒ_t／（１０×ｒ_a）｝×Ｖ_a ＜４７

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、現像剤規制体によって
現像剤搬送担持体上に形成された現像剤の薄層を像形成
体に対して非接触となる状態で現像領域に搬送し、交流
バイアス電圧を印加して得られる振動電界下で像形成体
上の静電潜像を反転現像法で現像する工程を繰返すこと
により、像形成体上に色の異なる複数のトナー像を形成
する多色画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来においては、小型かつ低コストで操
作性に優れた装置を用いて、解像度が高くて色調の鮮明
な高画質の多色画像を形成することが可能な技術とし
て、特開昭６０−７６７６６号公報に、セレン等の感光
層を備えてなる像形成体の表面を一様に帯電し、この像
形成体の表面をレーザビーム等によりスポット露光して
静電像を形成し、これをカラートナーを含む２成分現像
剤により非接触式反転現像法により現像して当該像形成
体上にカラートナー像を形成する工程を複数回繰り返す
ことにより、当該像形成体上に複数のカラートナー像を
重ね合わせて多色トナー像を形成し、次いで当該多色ト
ナー像を一括して転写材に転写し、これを定着して多色
画像を形成する方法が提案されている。

【０００３】しかし、この多色画像形成方法は、転写不
良、現像性の低下が生じやすい問題がある。この問題を
解決するために、従来、トナーに添加する流動性付与剤
の粒径および添加量を規定することによって現像性を向
上させる技術（特開昭６２−１８２７７５号公報）や、
トナーの外部添加剤として比表面積および添加量を規定
した金属酸化物を添加することによって転写性を向上さ
せる技術（特開昭６３−２３１３６９号公報）が提案さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一方、粒状性、解像
度、鮮鋭性に優れた多色画像を得るためには、小粒径の
トナーを用いることが必須の条件である。しかし、上記
の技術では、小粒径のトナーを用いて長時間にわたり連
続して画像を形成させる場合には、現像剤搬送支持体上
に現像剤の薄層を形成させるために必要な現像剤量規制
体の押圧力によって、流動性付与剤がトナー粒子に埋め
込まれるため、トナーとキャリアとの付着力が増大し、
経時的に現像性、転写率が低下するという問題がある。
また、この流動性付与剤のトナー粒子への埋没によって
トナーの流動性が低下するため、当該流動性付与剤が埋
没したトナーと補給されたトナーとの攪拌混合性が低下
し、経時的に帯電安定性が低下することによって、トナ
ーの帯電不良、飛散が発生する。

【０００５】そこで、本発明の目的は、長時間にわたり
連続して画像を形成させるときでも、現像性、転写率が
高くて、画質の優れた多色画像を多数回にわたり安定し
て形成することができる多色画像形成方法を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明の多色画像形成方法は、現像剤量規制体によ
って現像剤搬送担持体上に形成された現像剤の薄層を像
形成体に対して非接触となる状態で現像領域に搬送し、
交流バイアス電圧を印加して得られる振動電界下で像形
成体上の静電潜像を反転現像法で現像する工程を繰返す
ことにより、前記像形成体上に色の異なる複数のトナー
像を形成する多色画像形成方法において、前記現像剤は
平均粒径ｒ_tが２〜６μｍの非球形のトナー粒子を含む
トナーと、樹脂被覆キャリアとよりなり、前記非球形ト
ナーは、平均粒径ｒ_aが０．０７０〜０．２００μｍの
無機微粒子からなる外部添加剤と、当該外部添加剤より
も平均粒径の小さい無機微粒子からなる流動性付与剤と
が添加されてなることを特徴とする。

【０００７】また、以上の外部添加剤のトナー粒子１０
０重量部に対する添加重量部数をＶ_aとしたとき、下記
の式で表される条件が満足されることを特徴とする。式１１ ≦ ｛ｒ_t／（１０×ｒ_a）｝×Ｖ_a ＜４７

【０００８】

【作用】トナーは、樹脂被覆されたキャリアと共に現像
剤を組成する平均粒径が０．０７０〜０．２００μｍの
無機微粒子からなる外部添加剤（以下「外部添加剤Ａ」
という。）が添加されているので、トナーとキャリアの
間に隙間が形成され、現像剤搬送担持体上に現像剤の薄
層を形成する際の現像剤量規制体による押圧力が緩和さ
れる。このため、流動性付与剤のトナー粒子への埋没が
抑制され、トナーの流動性低下やトナーとキャリアとの
付着性の増加を防止することができる。したがって、長
時間にわたり連続して画像を形成させるときでも、初期
と同様に現像性および転写率が保持され、多数の良好な
多色画像を安定して形成することができる。

【０００９】以下、本発明を具体的に説明する。（１）トナー本発明に用いるトナーは平均粒径が２〜６μｍの非球形
のトナー粒子と、平均粒径ｒ_aが０．０７０〜０．２０
０μｍの無機微粒子からなる外部添加剤Ａと、外部添加
剤Ａよりも平均粒径の小さい無機微粒子からなる流動性
付与剤とにより構成される。本明細書において、平均粒
径とはＢＥＴ法によって測定されるものをいう。

【００１０】（２）トナー粒子トナー粒子は結着樹脂と着色剤と荷電制御剤などの添加
剤とから構成される。結着樹脂としては、スチレン系樹
脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系共重合体樹
脂、ポリエステル樹脂などが挙げられる。着色剤として
は、カーボンブラック、ニグロシン染料、アニリンブル
ー、カルコオイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマ
リンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロ
ー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブル
ー、マラカイトグリーンオクサレート、ランプブラッ
ク、ローズベンガル、これらの混合物、その他が挙げら
れる。荷電制御剤としては、金属錯体系染料、ニグロシ
ン系染料、アンモニウム塩系化合物等が挙げられる。

【００１１】また、本発明に用いるトナー粒子は、水性
媒体中で重合法によって得られる平均粒径が０．１〜３
μｍの１次粒子が更に当該水性媒体中で接合されてな
る、平均粒径が２〜６μｍの２次粒子からなるものが好
ましい。前記１次粒子は、例えば乳化重合法によって得
られる。そして、この１次粒子を当該粒子同士が接合さ
れる条件下におくことによって、前記２次粒子が得られ
る。

【００１２】（３）トナーの外部添加剤本発明に用いる外部添加剤Ａは、平均粒径が０．０７０
〜０．２００μｍの無機微粒子からなり、当該無機微粒
子としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チ
タン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カル
シウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化クロ
ム、酸化セリウム、三酸化アンチモン、酸化ジルコニウ
ム、炭化ケイ素などの微粒子またはこれらを表面処理し
たものなどが挙げられる。そして、外部添加剤Ａの添加
量が前記式で表される条件を満足するものとすること
により、トナーとキャリアの間に、トナーとキャリアの
摩擦帯電を阻害しない程度の隙間が形成され、現像剤搬
送担持体上に現像剤の薄層を形成する際の現像剤量規制
体による押圧力が緩和され、その結果、流動性付与剤の
トナー粒子への埋没が抑制される。

【００１３】外部添加剤Ａの平均粒径が０．０７０μｍ
未満のときには、トナーとキャリアの隙間の距離が小さ
いため、現像剤搬送担持体上に現像剤の薄層を形成する
際の現像剤量規制体による押圧力を充分に緩和すること
ができず、流動性付与剤のトナー粒子への埋没を抑制す
ることができない。外部添加剤Ａの平均粒径が０．２０
０μｍを超えるときには、トナーとキャリアの間の摩擦
帯電が阻害されるため、トナーに充分な帯電性を付与す
ることができず、飛散、かぶり等が発生しやすくなり、
長期的な帯電安定性に劣る。また、トナー粒子１００重
量部に対する外部添加剤Ａの添加重量部数Ｖ_aが小さく
て｛ｒ_t／（１０×ｒ_a）｝×Ｖ_aの値（以下この値を
「α」という。）が１１未満のときには、現像剤搬送担
持体上に現像剤層を形成する際の現像剤量規制体による
押圧力を緩和する効果が不充分なため、流動性付与剤の
トナー粒子への埋没を抑制することができない。トナー
粒子１００重量部に対する外部添加剤Ａの添加重量部数
Ｖ_aが大きくてαの値が４７以上のときには、トナーと
キャリアの間の摩擦帯電が阻害されるため、トナーに充
分な帯電性を付与することができず、飛散、かぶり等が
発生しやすくなり、長期的な帯電安定性に劣る。

【００１４】トナーに添加する流動性付与剤としては、
平均粒径ｒ_cが０．００２μｍ以上０．０２０μｍ未満
の無機微粒子が好ましく、当該流動性付与剤の添加量
は、トナー粒子１００重量部に対する流動性付与剤の添
加重量部数をＶ_cとしたとき、下記式で表される条件
を満足するものであることが好ましい。式４ ≦ ｛ｒ_t／（１００×ｒ_c）｝×Ｖ_c ＜１５

【００１５】流動性付与剤の平均粒径が０．００２μｍ
未満のときには、当該流動性付与剤の粒子がトナー粒子
の表面の凹凸所内に入り込むため、トナーに流動性を付
与する作用が不充分となる。一方、流動性付与剤の平均
粒径が０．０２０μｍ以上のときには、当該流動性付与
剤の粒子がトナー粒子の表面に付着しにくくなるため、
トナーに充分な流動性を付与することができない。ま
た、トナー粒子１００重量部に対する流動性付与剤の添
加重量部数Ｖ_cが小さくて｛ｒ_t／（１００×ｒ_c）｝
×Ｖ_cの値（以下この値を「β」と表す。）が４未満の
ときには、トナーの流動性が不充分なものとなる。トナ
ー粒子１００重量部に対する流動性付与剤の添加重量部
数Ｖ_cが大きくてβの値が１５以上のときには、流動性
付与剤が過剰となり、当該流動性付与剤の像形成体への
フィルミングなどを引き起こす原因となる。

【００１６】流動性付与剤を構成する無機微粒子として
は、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バ
リウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、
チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化
セリウム、三酸化アンチモン、酸化ジルコニウム、炭化
ケイ素等の微粒子またはこれらを表面処理したものなど
が挙げられる。

【００１７】さらに、前記の外部添加剤Ａおよび流動性
付与剤のほかに、現像性を向上させるために、平均粒径
ｒ_bが０．０２０μｍ以上０．０７０μｍ未満の無機微
粒子からなる他の外部添加剤（以下「外部添加剤Ｂ」と
いう。）を添加することが好ましい。また、この外部添
加剤Ｂの添加量は、トナー粒子１００重量部に対する外
部添加剤Ｂの添加重量部数をＶ_bとしたとき、下記式
で表される条件を満足するものであることが好ましい。式５０ ≦ （ｒ_t／ｒ_b）×Ｖ_b ＜２８８

【００１８】外部添加剤Ｂが前記数４で表される条件を
満足することにより、当該外部添加剤Ｂによってトナー
とキャリアの付着力が適度に弱められる作用が確実とな
るため、現像性を高めることができる。また、外部添加
剤Ｂを添加する場合には、トナーに添加される前記外部
添加剤Ａの平均粒径に対する当該外部添加剤Ｂの平均粒
径の差が０．０１μｍ以上となることおよび流動性付与
剤の平均粒径に対する当該外部添加剤Ｂの平均粒径の差
が０．０１μｍ以上となることが好ましい。また、外部
添加剤Ｂを構成する無機微粒子としては、前記外部添加
剤Ａおよび流動性付与剤と同様の範囲から選ぶことがで
きる。

【００１９】（４）キャリア本発明に用いるキャリアは、芯材粒子の表面が樹脂によ
り被覆されてなる樹脂被覆キャリアである。キャリアの
被覆用樹脂としては、特に限定されず、例えばシリコー
ン系樹脂、フッ素系樹脂、スチレン／アクリル系樹脂等
が代表的なものとして挙げられる。

【００２０】シリコーン系樹脂としては、シリコーンワ
ニス、シリコーンゴム、シリコーン樹脂等が挙げられる
が、構成単位としてアルキル基、芳香族基等の有機基を
有するものが好ましく、特にメチル基、フェニル基等の
有機基を有するものが好ましい。かかる有機基を有する
シリコーン系樹脂を得るための化合物としては、ジメチ
ルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、ジ
フェニルポリシロキサン、これらの変性体等が挙げられ
る。特に、メチル基またはフェニル基を有するポリシロ
キサンは、優れた負帯電性を有する。また、上記有機基
において、メチル基、フェニル基の含有割合を適宜選択
することにより、キャリアの被覆層の硬度、強靱性、摩
擦帯電性等の特性を調整することができ、従って、樹脂
被覆キャリアと組み合わせて用いるトナーに必要とされ
る条件が相当に緩和され、トナーの選択範囲が広範とな
る。

【００２１】シリコーンワニスの市販品としては、ＳＲ
２１０１、ＳＨ９９７、ＳＨ９９４、ＳＲ２２０２、Ｓ
Ｅ９１４０、ＳＨ６４３、ＳＨ２０４７、ＪＣＲ６１０
０、ＪＣＲ６１０１（以上、トーレ・シリコーン社
製）、ＫＲ２７１、ＫＲ２７２、ＫＲ２７４、ＫＲ２１
６、ＫＲ２８０、ＫＲ２８２、ＫＲ２６１、ＫＲ２６
０、ＫＲ２５５、ＫＲ２６６、ＫＲ２５１、ＫＲ１５
５、ＫＲ１５２、ＫＲ２１４、ＫＲ２２０、Ｘ−４０40
−１７１、ＫＲ２０１、ＳＡ−４、ＫＲ５２０２、ＫＲ
３０９３、ＥＣ１００１ (以上、信越化学工業社製) 等
が挙げられる。シリコーンゴムの市販品としては、ＳＨ
４１０、ＳＨ４３２、ＳＨ４３３、ＳＨ７４０、ＳＨ３
５Ｕ、ＳＨ７５Ｕ、ＳＨ８４１Ｕ、ＳＨ１１２５Ｕ、Ｓ
Ｈ１６０３Ｕ、ＳＨ６６５Ｕ、ＳＥ９５５Ｕ、ＳＨ５０
２Ｕ、ＳＲＸ−４４０Ｕ（以上、トーレ・シリコーン社
製）等が挙げられる。

【００２２】フッ素系樹脂としては、フッ素原子が含ま
れている樹脂であれば特に限定されず、例えば下記化１
の一般式（１）または（２）で表される単量体を重合し
てなる重合体、フッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共
重合体等が挙げられる。

【００２３】

【化１】

【００２４】（式中、Ｒ¹，Ｒ²はそれぞれ水素原子ま
たはメチル基を表し、ｎ，ｐはそれぞれ１〜８の整数を
表し、ｍ，ｑはそれぞれ１〜１９の整数を表す。）上記一般式（１）または（２）で示される単量体のう
ち、特に摩擦帯電性の点において下記化２の一般式
（３）または（４）で表される単量体が好ましい。

【００２５】

【化２】

【００２６】（式中、Ｒ³，Ｒ⁴はそれぞれ水素原子ま
たはメチル基を表し、ｒは１〜２の整数を表し、ｓは２
〜４の整数を表す。）また、前記一般式（１）または（２）で示される単量体
のうち、特に、メタクリル酸−１，１−ジヒドロパーフ
ルオロエチル、メタクリル酸−１，１，３−トリヒドロ
パーフルオロ−ｎ−プロピル等が好ましい。また、フッ
化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体を用いる場合
においては、これらの共重合モル比は７５：２５〜９
５：５の範囲が好ましく、特に７５：２５〜８７．５：
１２．５の範囲が好ましい。このような範囲にあれば、
被覆層の形成に用いられる被覆液の調製が容易となり、
また得られる被覆層の機械的強度が大きくて耐久性の優
れた樹脂被覆キャリアが得られる。フッ素系樹脂の具体
例としては下記化３および化４に掲げるものが挙げられ
るが、これらに限定されるものではない。なお、以下の
具体例においてｎは１以上の整数を表す。

【００２７】

【化３】

【００２８】

【化４】

【００２９】スチレン／アクリル系樹脂は、スチレン系
単量体とアクリル系単量体から合成される。スチレン系
単量体およびアクリル系単量体としては、トナー粒子に
おける１次粒子を得るための単量体として例示したスチ
レン系単量体、アクリル系単量体と同様のものが用いら
れる。スチレン系単量体と、アクリル系単量体の組成比
は、重量比で９：１〜１：９であることが好ましい。ス
チレン成分は被覆層を硬くし、アクリル成分は被覆層を
強靱なものとする。また、これらの組成比を適宜変更す
ることにより、樹脂被覆キャリアとトナーとの摩擦帯電
におけるトナーの帯電量を相当程度制御することができ
る。また、スチレン／アクリル系樹脂の分子量は、被覆
層の固着強度を高めて耐久性の向上を図る観点から、重
量平均分子量Ｍｗが３０，０００〜２００，０００であ
ることが好ましい。

【００３０】樹脂被覆キャリアは、被覆用樹脂を有機溶
媒に溶解して被覆液を調製し、この被覆液を例えば浸漬
法、スプレードライ法、流動化ベッド法等の方法により
キャリアの芯材粒子の表面に塗布して被覆層を形成した
後、さらに加熱または放置等によって形成することがで
きる。また、特開昭６３−２３５９５９号公報に示され
た乾式コーティング法によっても形成することができ
る。樹脂被覆キャリアの芯材粒子としては、従来公知の
材料が用いられ、例えばフェライト、マグネタイト、鉄
等の強磁性体材料が好ましく用いられる。樹脂被覆キャ
リアの重量平均粒径は、通常１０〜３００μｍが好まし
く、特に２０〜１００μｍが好ましい。

【００３１】（５）像形成体像形成体としては、種々のものを用いることができる
が、有機光導電性物質を含有してなる有機感光層を備え
てなる像形成体が好ましい。かかる像形成体は、通常、
導電性支持体上に有機感光層を積層して構成される。有
機感光層としては、特に限定されないが、有機光導電性
物質を樹脂よりなるバインダー中に分散含有させて構成
したものが好ましい。導電性支持体としては、例えばア
ルミニウム、ニッケル、銅、亜鉛、パラジウム、銀、イ
ンジウム、スズ、白金、金、ステンレス、鋼、真鍮等よ
りなる金属製シート等が用いられる。有機感光層を有す
る像形成体の具体的構成としては、特に限定されず、種
々の構成を採用することができる。

【００３２】（６）画像形成プロセス図１は本発明の実施に用いることができる多色画像形成
装置の一例を示す概略図である。この図において、１は
キャリア輸送層を上層とする負帯電用ＯＰＣ感光体より
なる像形成体であり、矢印方向に回転する。２は画像入
力部であり、照明光源３と、例えばブルー、グリーン、
レッド、ＮＤのフィルターよりなりそれぞれが交換可能
な色分解フィルター４と、反射ミラー５と、レンズ６
と、一次元ＣＣＤイメージセンサー７とにより構成され
る。８は色分解情報を補色情報に変換するインバーター
を含む画像処理部、９は多色原稿、Ｌはレーザー光学系
１０から出力されるレーザービーム、１１はスコロトロ
ン帯電極よりなる負帯電用帯電器、１２は転写用コロナ
放電器、１３は分離電極、１４は定着器、１５はクリー
ニング前除電器、１６はクリーニング装置であり、クリ
ーニングブレード１７と、ファーブラシ１８と、トナー
回収ローラ１９とにより構成される。また、Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナ
ーを有する非接触反転現像器である。

【００３３】多色原稿９は、照明光源３を有する画像入
力部２が駆動装置（図示せず）により矢印Ｘ方向に移動
されることによって光走査され、その反射光は、色分解
フィルター４により色分解されたうえで、反射ミラー５
およびレンズ６を経た後、ＣＣＤイメージセンサー７に
より色分解情報が読み取られ、電気信号に変換される。
この電気信号は、画像処理部８で記録に適した画像デー
タに変換される。像形成体１の１回目の回転において
は、前記画像データのうち例えば黄色成分の記録データ
に従ったレーザービームＬが、レーザー光学系１０によ
って、負帯電用帯電器１１により表面が均一に負に帯電
された像形成体１上に照射され、像形成体１上には当該
記録データに対応した静電潜像が形成される。この静電
潜像は、イエロートナーが収納されている現像器Ａによ
り現像処理される。像形成体１の２回目の回転において
は、イエロートナーによるトナー像が形成された像形成
体１が負帯電用帯電器１１により再び均一に帯電された
後、当該像形成体１上には、別の色成分例えば赤色成分
の記録データに従ったレーザービームＬが照射され、静
電潜像が形成される。この静電潜像はマゼンタトナーが
収納されている現像器Ｂにより現像処理される。この結
果、像担持体１上には、イエロートナーとマゼンタトナ
ーによる２色のカラートナー像が形成される。上記と同
様にして、像形成体１の３回目および４回目の回転にお
いて、それぞれシアントナーによるトナー像、ブラック
トナーによるトナー像が像形成体１上に形成される。こ
の結果、像形成体１上には、イエロー、マゼンタ、シア
ン、ブラックのトナー像が重ね合わせられて、４色の多
色カラートナー像が形成される。

【００３４】このようにして得られた多色カラートナー
像は、転写用コロナ放電器１２により記録紙Ｐ上に一挙
に転写され、次いで記録紙Ｐが分離電極１３により像形
成体１から分離された後、定着器１４により定着処理さ
れて多色画像が形成される。一方、像形成体１は、多色
カラートナー像の転写後にクリーニング前除電器１５に
より除電された上で、クリーニング装置１６によりクリ
ーニングされ、次の多色画像の形成に供される。クリー
ニング装置１６において、これを構成するクリーニング
ブレード１７、ファーブラシ１８およびトナー回収ロー
ラ１９は、画像形成プロセスの遂行中には像形成体１と
非接触状態に保たれており、像形成体１上に最終的な多
色カラートナー像が形成されると、クリーニングブレー
ド１７およびファーブラシ１８は像形成体１に接触す
る。当該クリーニングブレード１７によって、トナー像
の転写後に像形成体１上に残留したトナーが掻き取られ
た後、クリーニングブレード１７が像形成体１から離
れ、少し遅れてファーブラシ１８が像形成体１から離れ
る。ファーブラシ１８は、クリーニングブレード１７が
像形成体１から離れるとき像形成体１上に残留したトナ
ーを除去するためのものである。クリーニングブレード
１７により掻き取られたトナーは、トナー回収ローラ１
９により効率よく回収される。

【００３５】図２は、レーザー光学系の一例を示す説明
図である。この図において、２０は半導体レーザー発信
器、２１は回転多面鏡、２２はｆθレンズである。

【００３６】このような画像形成装置においては、各面
像の位置合わせのため、像形成体１上に光学的マークを
付け、当該マークを光センサー等により読み取ることに
よって、露光開始のタイミングをとるようにすることが
好ましい。

【００３７】図３は本発明の実施に用いることができる
多色画像形成装置の現像器の一例を示す概略図である。
この図において、２３は矢印方向に回転する現像スリー
ブ、２４は現像スリーブ２３と反対方向に回転する磁気
ロールであり、これら現像スリーブ２３および磁気ロー
ル２４により現像剤搬送担持体が構成されている。磁気
ロール２４は、現像スリーブ２３と同方向に回転しても
よく、また、互いに固定されていてもよい。現像スリー
ブ２３は、銅、アルミニウム、マグネシウム等の非磁石
材料により構成されることが好ましく、現像スリーブ２
３の表面は必要によりサンドブラスト等により粗面とさ
れ、また、必要により抵抗が高いものとされる。磁気ロ
ール２４はＮ極とＳ極とが２３の内周に沿って交互に配
置されてなる構成であり、これらの磁極の数は４〜２０
の範囲で適宜選定されるが、現像剤をむらなく搬送する
ためには６以上とされることが好ましい。また、磁気ロ
ール２４の現像領域Ｋにおける磁極の強さ（磁束密度）
は５００〜１５００ガウスとされる。２５は弾性体より
なる板状の現像剤量規制体であり、その先端部に近い一
面側において現像スリーブ２３に圧接保持されている。
現像剤量規制体２５によって現像スリーブ２３にかかる
押圧力は０．１〜５ｇ／ｃｍの範囲で設定されることが
好ましく、これにより現像スリーブ２３上には、非接触
反転現像に適した２０〜５００μｍの現像剤の薄層が形
成される。２６は第１の攪拌部材、２７は第２の攪拌部
材であり、これらは矢印で示すように互いに反対方向で
衝突することなく攪拌領域がオーバーラップするように
回転する構造である。２８はトナー補給容器、２９はト
ナー補給ローラ、３０は現像剤溜まり、３１はバイアス
電源である。

【００３８】この現像器においては、現像剤溜まり３０
内の現像剤は攪拌部材２６および２７により充分に攪拌
混合され、矢印方向に回転する現像スリーブ２３とこれ
と反対方向に回転する磁気ロール２４とによる搬送力に
より、現像剤が現像スリーブ２３の表面に付着する。現
像スリーブ２３の表面に付着した現像剤は、現像剤量規
制体２５により厚さが規制されて薄層とされる。現像剤
量規制体２５により薄層とされた現像剤層は、矢印方向
に回転する像形成体１上に形成された静電潜像に対し
て、非接触となるような状態で現像領域Ｋに搬送され
る。現像領域Ｋにおいて、矢印方向に回転する像形成体
１と現像スリーブ２３との間隙は、現像剤の粒径よりも
大きく、また、振動電界下での非接触反転現像が可能と
なる範囲で設定され、通常、１００〜１０００μｍの範
囲内とされる。そして、現像領域Ｋおいてバイアス電源
３１により、通常、周波数が１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚ、
好ましくは１〜５ｋＨｚで、０．２〜３．０ｋＶ（Ｐ−
Ｐ）、好ましくは１．０〜２．０ｋＶ（Ｐ−Ｐ）のバイ
アス電圧が印加され、また、カブリ除去のため潜像電位
に近い直流バイアスが印加される。このようにして振動
電界が形成された状態で、薄層の現像剤層によって像形
成体１上の静電潜像が現像され、もってトナー像が形成
される。

【００３９】

〔トナー粒子の製造〕

（１）イエロートナー１Ｙ水１００部と、ポリオキシエチレンアルキルエーテル１
部と、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム１．５部
と、過硫酸カリウム０．５部との水溶液混合物に、スチ
レン６０部と、アクリル酸ブチル４０部と、アクリル酸
８部とのモノマー混合物を添加し、撹拌下７０℃で８時
間重合させて固形分濃度５０％の１次粒子のエマルジョ
ンを得た。前記１次粒子のエマルジョン１２０部と、ニ
グロシン５部と、顔料（クロムイエロー）５部と、水３
８０部との混合物をスラッシャーで分散撹拌しながら約
３０℃で２時間保持した。その後、さらに撹拌しながら
７０℃に加温して３時間保持した。この間顕微鏡で観察
して、１次粒子が会合して２次粒子が得られるのが確認
された。その後、冷却して、得られた液状分散物をブフ
ナー濾過、水洗し、５０℃で１０時間にわたり真空乾燥
を行い、平均粒径５．６μｍのイエロートナー１Ｙを得
た。

【００４０】（２）マゼンタトナー１Ｍイエロー１Ｙの
製造において、顔料としてキナクリドンレッド５部を用
いたほかは同様にして、平均粒径５．５μｍのマゼンタ
トナー１Ｍを得た。（３）シアントナー１Ｃイエロー１Ｙの製造において、顔料としてフタロシアニ
ンブルー５部を用いたほかは同様にして、平均粒径５．
７μｍのシアントナー１Ｃを得た。（４）ブラックトナー１Ｂイエロー１Ｙの製造において、顔料としてカーボンブラ
ック４部を用いたほかは同様にして、平均粒径５．４μ
ｍのブラックトナー１Ｂを得た。

【００４１】（５）イエロートナー２Ｙポリスチレン／ｎ−ブチルアクリレート共重合体（８２
／１８）１００部と、顔料（クロムイエロー）５部と、
ニグロシン２部とを、Ｖ型ブレンダーにより混合した
後、二本ロールにより溶融混練し、その後冷却し、ハン
マーミルにより粗粉砕し、さらにジェットミルにより微
粉砕し、次いで風力分級機により分級して、平均粒径
５．５μｍのイエロートナー２Ｙを得た。（６）マゼンタトナー２Ｍイエロー２Ｙの製造において、顔料としてキナクリドン
レッド５部を用いたほかは同様にして、平均粒径５．３
μｍのマゼンタトナー２Ｍを得た。（７）シアントナー２Ｃイエロー２Ｙの製造において、顔料としてフタロシアニ
ンブルー５部を用いたほかは同様にして、平均粒径５．
８μｍのシアントナー２Ｃを得た。（８）ブラックトナー２Ｂイエロー２Ｙの製造において、顔料としてカーボンブラ
ック５部を用いたほかは同様にして、平均粒径５．５μ
ｍのブラックトナー２Ｂを得た。

【００４２】〔キャリアの製造〕通常の混合撹拌装置を
用いて、Ｃｕ−Ｚｎフェライト粒子と、シリコーン系樹
脂「トスパール１２０」（東芝シリコーン社製）とを混
合撹拌し、次いで得られた混合物を通常の衝撃式粉砕装
置を改良した装置に仕込み、当該装置を通常の粉砕を行
うときの約１／１０程度の回転数で駆動して、当該混合
物に衝撃力を１５分間にわたり繰返して付与して樹脂被
覆キャリアを得た。

【００４３】〔現像剤の調製〕（１）イエロートナー１Ｙ５０部に、平均粒径が０．０
８０μｍの疎水性シリカ（外部添加剤Ａ）１．５部、平
均粒径が０．０１２μｍの疎水性シリカ（流動性付与
剤）０．５部、平均粒径が０．０４５μｍの酸化チタン
（外部添加剤Ｂ）１部を加え、これをヘンシェルミキサ
ーにより混合することによりトナー粒子の表面に各外部
添加剤の微粒子を保持させ、これにキャリア９５０部を
混合して、黄色現像剤１１Ｙを調製した。この現像剤に
おいて、α＝２１．０であり、β＝９．３である。以下
同様にして、マゼンタトナー１Ｍを用いて赤色現像剤１
１Ｍ（α＝２０．６，β＝９．１）を、シアントナー１
Ｃを用いて青色現像剤１１Ｃ（α＝２１．３，β＝１
０．１）を、ブラックトナー１Ｂを用いて黒色現像剤１
１Ｂ（α＝２０．２，β＝８．９）を調製した。（２）（１）の現像剤の調製と同様にして、イエロート
ナー２Ｙを用いて黄色現像剤１２Ｙ（α＝２０．６，β
＝９．１）を、マゼンタトナー２Ｍを用いて赤色現像剤
１２Ｍ（α＝２０．０，β＝８．８）を、シアントナー
２Ｃを用いて青色現像剤１２Ｃ（α＝２１．８４，β＝
９．７）を、ブラックトナー２Ｂを用いて黒色現像剤１
２Ｂ（α＝２０．６，β＝９．１）を調製した。

【００４４】（３）イエロートナー１Ｙ５０部に、平均
粒径が０．０１２μｍの疎水性シリカ（流動性付与剤）
１部を加え、これをヘンシェルミキサーにより混合する
ことによりトナー粒子の表面に流動性付与剤の微粒子を
保持させ、これにキャリア９５０部を混合して、外部添
加剤Ａを含有しない比較用黄色現像剤２１Ｙを調製し
た。以下同様にして、マゼンタトナー１Ｍを用いて比較
用赤色現像剤２１Ｍを、シアントナー１Ｃを用いて比較
用青色現像剤２１Ｃを、ブラックトナー１Ｂを用いて比
較用黒色現像剤２１Ｂを調製した。

【００４５】（４）イエロートナー１Ｙ５０部に、平均
粒径が０．０４５μｍの酸化チタン（外部添加剤Ｂ）１
部を加え、これをヘンシェルミキサーにより混合するこ
とによりトナー粒子の表面に外部添加剤Ｂの微粒子を保
持させ、これにキャリア９５０部を混合して、外部添加
剤Ａを含有しない比較用黄色現像剤３１Ｙを調製した。
以下同様にして、マゼンタトナー１Ｍを用いて比較用赤
色現像剤３１Ｍを、シアントナー１Ｃを用いて比較用青
色現像剤３１Ｃを、ブラックトナー１Ｂを用いて比較用
黒色現像剤３１Ｂを調製した。

【００４６】（５）イエロートナー１Ｙ５０部に、平均
粒径が０．０１２μｍの疎水性シリカ（流動性付与剤）
１部、平均粒径が０．０４５μｍの酸化チタン（外部添
加剤Ｂ）１部を加え、これをヘンシェルミキサーにより
混合することによりトナー粒子の表面に各外部添加剤の
微粒子を保持させ、これにキャリア９５０部を混合し
て、外部添加剤Ａを含有しない比較用黄色現像剤４１Ｙ
を調製した。以下同様にして、マゼンタトナー１Ｍを用
いて比較用赤色現像剤４１Ｍを、シアントナー１Ｃを用
いて比較用青色現像剤４１Ｃを、ブラックトナー１Ｂを
用いて比較用黒色現像剤４１Ｂを調製した。

【００４７】（６）（３）の現像剤の調製と同様にし
て、イエロートナー２Ｙを用いて比較用黄色現像剤２２
Ｙを、マゼンタトナー２Ｍを用いて比較用赤色現像剤２
２Ｍを、シアントナー２Ｃを用いて比較用青色現像剤２
２Ｃを、ブラックトナー２Ｂを用いて比較用黒色現像剤
２２Ｂを調製した。（７）（４）の現像剤の調製と同様にして、イエロート
ナー２Ｙを用いて比較用黄色現像剤３２Ｙを、マゼンタ
トナー２Ｍを用いて比較用赤色現像剤３２Ｍを、シアン
トナー２Ｃを用いて比較用青色現像剤３２Ｃを、ブラッ
クトナー２Ｂを用いて比較用黒色現像剤３２Ｂを調製し
た。（８）（５）の現像剤の調製と同様にして、イエロート
ナー２Ｙを用いて比較用黄色現像剤４２Ｙを、マゼンタ
トナー２Ｍを用いて比較用赤色現像剤４２Ｍを、シアン
トナー２Ｃを用いて比較用青色現像剤４２Ｃを、ブラッ
クトナー２Ｂを用いて比較用黒色現像剤４２Ｂを調製し
た。

【００４８】＜実施例１＞現像剤として黄色現像剤１１
Ｙ、赤色現像剤１１Ｍ、青色現像剤１１Ｃ、黒色現像剤
１１Ｂを用いて、非接触式反転現像型の多色画像形成装
置「ＤＣ９０２８」（コニカ（株）製）改造機により、
感光体上に、赤、青、黒、黄の４色のトナー像が重ね合
わされた多色トナー像を形成し、この多色トナー像を転
写紙に一挙に転写し、次いで定着して多色画像を形成す
る実写テストを行い、後記に示す項目について評価を行
った。＜実施例２＞現像剤として黄色現像剤１２Ｙ、赤色現像
剤１２Ｍ、青色現像剤１２Ｃ、黒色現像剤１２Ｂを用い
たほかは、実施例１と同様にして評価を行った。

【００４９】＜比較例１＞現像剤として比較用黄色現像
剤２１Ｙ、比較用赤色現像剤２１Ｍ、比較用青色現像剤
２１Ｃ、比較用黒色現像剤２１Ｂを用いたほかは、実施
例１と同様にして評価を行った。＜比較例２＞現像剤として比較用黄色現像剤３１Ｙ、比
較用赤色現像剤３１Ｍ、比較用青色現像剤３１Ｃ、比較
用黒色現像剤３１Ｂを用いたほかは、実施例１と同様に
して評価を行った。＜比較例３＞現像剤として比較用黄色現像剤４１Ｙ、比
較用赤色現像剤４１Ｍ、比較用青色現像剤４１Ｃ、比較
用黒色現像剤４１Ｂを用いたほかは、実施例１と同様に
して評価を行った。＜比較例４＞現像剤として比較用黄色現像剤２２Ｙ、比
較用赤色現像剤２２Ｍ、比較用青色現像剤２２Ｃ、比較
用黒色現像剤２２Ｂを用いたほかは、実施例１と同様に
して評価を行った。＜比較例５＞現像剤として比較用黄色現像剤３２Ｙ、比
較用赤色現像剤３２Ｍ、比較用青色現像剤３２Ｃ、比較
用黒色現像剤３２Ｂを用いたほかは、実施例１と同様に
して評価を行った。＜比較例６＞現像剤として比較用黄色現像剤４２Ｙ、比
較用赤色現像剤４２Ｍ、比較用青色現像剤４２Ｃ、比較
用黒色現像剤４２Ｂを用いたほかは、実施例１と同様に
して評価を行った。

【００５０】〔評価〕（１）現像性および転写率画像形成を５０万回にわたり行い、画像形成初期と５０
万回後における現像性および転写率を次のようにして評
価した。感光体上に２０ｍｍ×５０ｍｍの大きさのベタ
トナー像を形成し、このトナー像を転写工程に付する前
に粘着テープで採取してトナー重量ｗ₁を測定し、この
ｗ₁を１次付着量Ｍ／Ａとして、現像性の評価とした。
感光体上に上記と同一のベタトナー像を形成し、このト
ナー像を転写工程に付して転写紙に転写し、転写後に感
光体上に残留したトナー重量ｗ₂を測定し、次式から転
写率を求めた。転写率＝〔（ｗ₁−ｗ₂）／ｗ₁〕×１
００（％）

【００５１】（２）帯電量および帯電安定性画像形成を５０万回にわたり行い、画像形成初期と５０
万回後におけるトナーの帯電量をブローオフ法によって
測定した。また、帯電安定性は、画像形成初期と５０万
回後のトナーの帯電量の差で評価した。一般に、この差
が±５μＣ／ｇ以下であれば、帯電安定性は良好である
と考えられる。以上の結果を後記表１に示す。

【００５２】

【表１】

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
現像剤量規制体によって形成された現像剤の薄層を像形
成体に対して非接触となる状態で現像領域に搬送し、交
流バイアス電圧を印加して得られる振動電界下で像形成
体上の静電潜像を反転現像法で現像する工程を繰返すこ
とにより、前記像形成体上に色の異なる複数のトナー像
を形成する多色画像形成方法において、長時間にわたり
連続して画像を形成させるときでも、現像性、転写率が
高くて、画質の優れた多色画像を多数回にわたり安定し
て形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施に用いることができる多色画像形
成装置の一例を示す概略図である。

【図２】レーザー光学系の一例を示す説明図である。

【図３】本発明の実施に用いることができる多色画像形
成装置の現像器の一例を示す概略図である。

【符号の説明】

１像形成体２画像入
力部３照明光源４色分解
フィルター５反射ミラー６レンズ７ＣＣＤイメージセンサー８画像処
理部９多色原稿１０レーザ
ー光学系１１負帯電用帯電器１２転写用
コロナ放電器１３分離電極１４定着器１５クリーニング前除電器１６クリー
ニング装置１７クリーニングブレード１８ファー
ブラシ１９トナー回収ローラ２０半導体
レーザー発振器２１回転多面鏡２２ｆθレ
ンズ２３現像スリーブ２４磁気ロ
ール２５現像剤量規制体２６第１の
攪拌部材２７第２の攪拌部材２８トナー
補給容器２９トナー補給ローラ３０現像剤
溜まり３１バイアス電源Ａイエロ
ートナー用現像器Ｂマゼンタトナー用現像器Ｃシアン
トナー用現像器Ｄブラックトナー用現像器Ｋ現像領
域ＬレーザービームＰ記録紙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 9/087 (72)発明者田中真由美東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像剤量規制体によって現像剤搬送担持
体上に形成された現像剤の薄層を像形成体に対して非接
触となる状態で現像領域に搬送し、交流バイアス電圧を
印加して得られる振動電界下で像形成体上の静電潜像を
反転現像法によって現像する工程を繰返すことにより、
前記像形成体上に色の異なる複数のトナー像を形成する
多色画像形成方法において、前記現像剤は、平均粒径ｒ_tが２〜６μｍの非球形のト
ナー粒子を含むトナーと、樹脂被覆キャリアとよりな
り、前記トナーは、平均粒径ｒ_aが０．０７０〜０．２００
μｍの無機微粒子からなる外部添加剤と、当該外部添加
剤よりも平均粒径の小さい無機微粒子からなる流動性付
与剤とが添加されてなることを特徴とする多色画像形成
方法。
【請求項２】トナー粒子１００重量部に対する外部添
加剤の添加重量部数をＶ_aとしたとき、下記の式で表さ
れる条件が満足されることを特徴とする請求項１に記載
の多色画像形成方法。１１ ≦ ｛ｒ_t／（１０×ｒ_a）｝×Ｖ_a ＜４７
【請求項３】トナーが、水性媒体中で重合性組成物を
重合反応させて得られる平均粒径が０．１〜３μｍの１
次粒子が相互に接合されてなる平均粒径が２〜６μｍの
非球形のトナー粒子を含むトナーであることを特徴とす
る請求項１に記載の多色画像形成方法。