JPS6360390B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、導電性乃至半導電性トナーによつて
複写画像を得るための電子写真法における現像装
置に関するものである。 電子写真法は、光導電層を有する感光部材表面
に、原稿像に対応する静電荷像を形成するための
静電荷像形成工程と、その静電荷像を顕像化せし
めるための現像工程とを含んでいる。現像によつ
て得られた画像は、そのまま光導電層表面に定着
されるかあるいは他の適当なシートの表面に転写
され、その転写シート表面に定着されて複写物と
して使用される。 静電荷像形成工程は、帯電工程と原稿像露光工
程を含んでいる。 現像工程は、種々の方式によつて行なわれる
が、一般には静電荷像に対して、トナーと呼ばれ
る現像剤を施すことによつて遂行される。 静電荷像にトナーを与える方法としては、種々
の方法が考えられているが、トナー担体（所謂キ
ヤリア）を用いる方法がもつとも一般的である。 トナー担体は静電荷像にトナーを与えるための
補助的な役割を果し、鉄粉或はガラス玉のような
粒状性のものと、一様な平板、ブラシ状金属或は
毛など、一般に現像装置の一部と考えていいもの
とがある。 後者の装置の一部と見做すことのできるトナー
担体による現像方法は、現像剤の成分としてはト
ナーのみであるから、これは、一成分現像方法で
あると考えることができる。 一成分現像剤による現像方法は、トナーの導電
度並びに磁性に関連して (1) 非導電性 非磁性トナーによる現像方法 (2) 非導電性 磁性トナーによる現像方法 (3) 導電性乃至半導電性 非磁性トナーによる現
像方法 (4) 導電性乃至半導電性 磁性トナーによる現像
方法 の４つの方法に分類することができる。 (1)に属する方法としては、米国特許第2221776
号、米国特許第2297691号、米国特許第2357809
号、米国特許第2725304号、特公昭50−15136号な
どが掲げられる。 (2)に属する方法としては、米国特許第3093039
号、米国特許第3645770号、特開昭50−45639号な
どがある。 以上、(1)及び(2)で述べた現像方法は、使用され
るトナーが非導電性であることで共通している
が、これを用いた場合、次の欠点がある。 すなわち、非導電性トナーを使用する現像方法
の特徴は、摩擦あるいはコロナ放電等の帯電方法
によつてトナーを帯電し、トナーに極性を与えて
使用するという点にあるが、このような方法にお
いては、摩擦あるいはコロナ放電による帯電量が
温度、湿度等の環境条件によつて大きく変化する
こと、摩擦帯電では接触する物質の表面状態によ
つて帯電量が影響を受けるために、表面の汚染あ
るいは破損によつて帯電量が変化すること、コロ
ナ放電々極がトナーによつて汚損されることなど
の不可避な大きな欠点がある。 (3)に属する方法としては、特公昭37−491号、
特公昭37−492号、特公昭38−20695号、米国特許
第2976144号などがある。 (4)に属する方法としては、米国特許第3639245
号、特開昭49−5035号、特開昭49−4532号などが
ある。 以上(3)及び(4)で述べた現像方法は、使用される
トナーが導電性乃至半導電性であることで共通し
ている。 導電性乃至半導電性トナーを使用する現像方法
の特徴は、トナーそれ自体には電荷保持能力が弱
いために、摩擦或はコロナ放電などによる帯電は
少ないが、感光層表面の静電荷像を形成している
電荷によつて、トナー粒子内部に容易に電荷の局
在化を誘起するため、この局在化された電荷と像
電荷との間に作用するクーロン引力によつてトナ
ーは感光層表面に付着する。この現像方法は、次
の問題点がある。 すなわち導電性乃至半導電性のトナーを感光層
表面から転写シートへトナー像を転写する所謂転
写法において使用するときは、転写時にトナーが
像周辺へ飛散するため、特別な転写方法を適用す
る必要がある。又、トナー内部での電荷の局在化
が急速に起るため、現像感度が大きくなり、感光
層表面のわずかな電荷、例えば、原稿の白地部分
に対応した領域の光照射によつても消滅しない残
留電荷に対してもトナーが付着することとなり、
複写画像の地肌カブリの原因となる。 特に、一成分の導電性乃至半導電性の磁性トナ
ーを用いる複写装置においては、トナーが正、負
いずれの極性の電荷に対しても感応するので、カ
ブリを除去するために現像剤にバイアス電圧を印
加することができないため、残留電位によるカブ
リ現象の除去が、更に困難である。 しかしながら、この方法では、複写画像は感光
層表面の像電荷に大きく依存していて、前記(1)及
び(2)の項に掲げられた方法に比して環境条件によ
つて支配されることはすくない。 トナーの磁性の有無については(1)及び(3)が非磁
性トナーであり、(2)及び(4)が磁性トナーである。
これらの各々の方法を比較すれば、非磁性トナー
を使用する方法は、それを感光層表面へ接触させ
ることが困難であり、実用化されていない。磁性
トナーを使用する方法は、比較的容易にトナーを
移動させることができ、簡単な現像装置を提供で
きる利点がある。 上記したことから推して、問題点はあるけれど
も導電性乃至半導電性磁性トナーを使用する現像
方法(4)がもつとも簡単な現像装置によつて安定し
た画像を提供し得ることが理解される。導電性乃
至半導電性磁性トナーを使用する方法としては、
前記特開昭49−4532号において 「画像領域を限定する範囲に電位をもつ領域
と、非画像領域を限定する範囲に電位をもつ別の
領域とをもち、それらの領域が製造しようとする
図形に対応する電位図形を定めている表面の予め
定められた領域にトナー物質を選択的に付加する
方法において、 (イ) 磁気的に吸引され、電気的に導体であつて磁
気吸引力によつて担体に結合しているトナー物
質が、均一量塗布されている電気的に導体であ
る前記担体と前記表面とを接触させ、この接触
によつて前記表面と前記担体との間にトナー物
質を経て導電路を形成し、前記担体をその担体
と前記表面の間の電位差が前記画像領域では該
磁気吸引力より大きくしかも反対であり、前記
非画像領域では該磁気力より小さい前記トナー
物質上の遷移電気的転写力になるような大きさ
および極性をもつた直流電位にあるようにする
こと、 (ロ) 前記導電路を前記遷移電気的転写力を作るに
充分な時間保持すること。 (ハ) 前記遷移電気力が存在する間電気導電路を遮
断してそれによつて該トナー物質を前記表面の
前記画像領域に被着させることを含む前記トナ
ー物質を選択的に付加する方法」 が提案されている。 この方法は、導電性磁性トナーが導電性のトナ
ー担体に保持されていて、トナーが感光層表面の
像電荷に接近したとき、この導電性トナー担体か
らトナーの内部へ像電荷の極性とは反対の極性の
電荷が注入されて複数個のトナー粒子中をドリフ
トして像電荷と接触するトナー粒子に到達し、や
がで像電荷と中和するというところに特徴があ
る。 いま、トナーが単位時間内に感光層表面に付着
する量、すなわち、付着速度をそのトナーの現像
感度と呼ぶことにすると、トナーの現像感度は、
トナー担体から、トナー内部への電荷注入の程度
によつて定まるから、導電性トナー担体と導電性
トナーとの組合わせがもつとも現像感度が高いこ
ととなる。 しかしながら、このような高い現像感度は一般
の電子写真においてはかえつて欠点となる。すな
わち、前述した地肌のカブリ現象がそれである。 特に感光体としてセレン感光体、ポリビニルカ
ルバゾール等の有機感光体を使用するシステムに
おいては50ボルト乃至100ボルト或はそれ以上の
残留電位が生じるものであるから、導電性トナー
担体と導電性トナーの組み合せによる現像方法で
は決してカブリのない画像を得ることはできな
い。 そこで、このような欠点を克服するために、ト
ナー担体の表面に絶縁性被膜を設けることにより
現像感度を低下させる現像方法が特開昭51−
16926号によつて提案されている。特開昭51−
16926号に記載されている如き比較的高抵抗の被
膜を有するトナー担体は、そのトナー担体表面の
移動速度が感光体表面の移動速度と同じか或は若
干の進みでもつて、それらの接触位置において同
方向に移動、すなわち転接されなければならな
い。 この条件が満されないとき、すなわちトナー担
体の移動速度が感光体の移動速度に比して相対的
に遅れているときには後述する如き画像の尾引き
現象が発生する。 トナー担体表面を感光体の移動速度よりも速く
移動させれば、すなわち特開昭51−16926号の方
法によれば尾引き現象は起らないのであるが、一
成分現像剤を用いた現像方法では、トナー担体表
面と感光体表面との間隔が0.15〜0.5mm程度であ
り、この間隔の変動が画像の良否に大きな影響を
与える。そのためトナー担体表面の回転あるいは
移動による間隔の変動を少なくする必要から感光
体或はトナー担体に対していたずらに高い機械的
精度が要求されることとなる。 このような高い精度は機械製造上好ましいこと
ではなく、高抵抗の被膜を有するトナー担体を使
用した現像方法の欠点となつている。この欠点
は、トナー担体表面が導電性のときは、トナー担
体を静止させることによつて避けることができた
が、前記した如く、特開昭51−16925号によつて
提案されている比較的高抵抗の被膜を有するトナ
ー担体を静止せしめて使用するときは、尾引き現
象がひじように顕著に現われ、実用に供し得ない
ことが発明者らの実験により判明した。 本発明は、以上の問題点を考慮し、導電性乃至
半導電性の磁性トナーを用いた電子写真現像装置
において一成分現像剤を用いて、トナー担体表面
を静止或いは感光体表面の移動速度に比してトナ
ー担体表面の移動速度を遅らせてもカブリ現象及
び尾引き現象が生じることのない装置の提供を目
的とする。 以下本発明の電子写真現像装置をカブリ現象及
び尾引き現象と共に、図面に示す実施例に従い説
明する。第１図は本発明現像装置を使用した複写
装置の概略を説明するための図である。そのシス
テムは、５つのmain processから構成されてい
る。 (a) 静電荷像形成プロセス（図中記号Ｓで表示し
てある領域） このプロセスには帯電と画像露光が含まれ
る。帯電は感光体１に感度を賦与するものであ
り、一般にはコロナ放電装置２によつて遂行さ
れる。 コロナ放電装置２によつて荷電された感光体
１は次いで矢印Ｒの方向に回転し、その表面に
原稿の光学像が適当な光学系３を介して照射さ
れる。 光学像は明部と暗部とからなるパターンであ
り、明部、したがつて光の照射された部位の感
光体１表面の電荷は、光によつて感光体１の導
電度が上昇するために光の強に応じて減衰し、
消滅する。 暗部、したがつて光の照射されない部位の感
光体１の表面の電荷は、幾分減衰はするが、大
部分は保持されたまゝ次のプロセスへ移動す
る。 このように、静電荷像形成プロセスにおいて
は、原稿の画像に対応した静電荷像が感光体１
の表面に形成される。 (b) 現像プロセス（図中記号Ｄで表示してある領
域） 現像プロセスでは静電荷像形成プロセスで形
成された電荷像に対して、トナー４が施こされ
る。トナー４は導電性乃至半導電性で磁性を有
していて、容器４３から一定量づつ磁石２５に
よつて静止しているトナー担体５の表面を矢印
Ｂの方向に供給される。 磁石２５が矢印Ａの方向へ移動するときトナ
ー４の移動方向は矢印Ｂの方向である。トナー
４は感光体１の表面へ一様に供給されるが、静
電荷の保持されている部分にのみトナー４が選
択的に吸引され、そこに付着する。したがつ
て、現像プロセスでは静電荷像が可視化され
る。 (c) 転写プロセス（図中記号Ｔで表示してある領
域） 転写プロセスでは、転写シート６の表面へ感
光体１の表面のトナー像が転写される。 転写シート６は適当な収容器内に収納されて
いて、感光体表面のトナー画像に同期させて、
転写領域へ送出される。転写領域Ｔにはコロナ
放電装置７があり、転写シート６の背面（転写
シート６の非トナー受領面）から、コロナ放電
を与えることによつて電気的にトナー４を転写
シート６へ転移させる。 (d) 定着プロセス（図中記号Ｆで表示してある領
域） 転写プロセスにおいて、転写シート６の表面
へ転写されたトナーは定着プロセスにおいて転
写シート表面へ定着される。定着は上下一対の
圧力ローラー８によつて行なわれる。 (e) クリーニングプロセス（図中記号Ｅで表示し
てある領域） 感光体表面に形成されたトナー像は転写プロ
セスに於て転写シート６の表面へ転写される
が、転写効率は100％を達成することは困難で
あり、一般には80〜90％である。そのために、
感光体１の表面には10〜20％程度のトナー４が
転写後においてもなお残存する。このような残
存トナーを感光体１の表面から除去し、感光体
１を再使用に供するために感光体１の表面を除
電する電荷除去装置、残存トナーを除去するト
ナー除去装置からなるクリーニングプロセスが
設けられている。クリーニングプロセスでは感
光体１が先づ光源９によつて一様に露光され、
その表面に残存している電荷を除去する。この
電荷除去のプロセスは、例えば光源９として螢
光灯を使用し、適当なフイルター１０を介して
感光体１に疲労を起こさせ難い光線のみが感光
体に照射される。一般には、交流コロナ放電が
併用される。 残存電荷が除去されると残存トナー４が感光体
１の表面へひきつけられる力が弱められるので、
つづいてトナー４がトナー除去装置１１によつて
除去される。 トナー除去装置は、現像装置と同様な構成であ
り、あらかじめ除去用トナー担体１２の表面に一
定量のトナー４′が与えられていて、そのトナー
４′によつて残存トナーがブラツシングされ、磁
気吸引力によつて感光体表面から除去される。 トナー４′の移動方向は矢印ｃで示す方向であ
り、感光体の移動方向に対してその接触位置にお
いて逆方向である。 電荷、トナー４共に除去された感光体は再使用
されるべく、再び静電荷像形成プロセスへと移動
する。 第２図にこの実験に用いた現像装置の横断面の
概略を示す。トナーは外壁４１，４２及びそれら
の外壁が固定れている側壁（図示されていない）
よりなるトナー容器４３に収容されている。 この容器４３はホツパーを形成していて、その
下端部開口よりトナーが円筒状のトナー担体５の
表面へ供給される。 ホツパー下端部の形状は、トナー担体５の表面
へ制御された量のトナーを供給する為に重要であ
る。 外壁４２の開口に突起４５がほぼ水平に設けら
れていて、この突起４５により容器４３内のトナ
ーが急激かつ多量にトナー担体５の表面に吸着さ
れることが防止され、そのためトナー担体５の内
部で回転する磁石２５の回転をよりスムーズに行
なわしめることが可能となり、安定した画像が得
られる。 外壁４１のホツパー開口を形成しているトナー
担体５に近接した部分はドクターブレード（かき
ならし板）４６を形成していて、突起４５によつ
て定量化されたトナーを更にきびしくコントロー
ルする。 かきならし板４６とトナー担体５の表面との間
隔は、トナーの性質によつても異なるが、0.2〜
0.5mmが好ましい。 トナーの移動方向（矢印Ｂで示す）は、磁石の
回転方向（矢印Ａにて示す）と反対方向であり、
感光体１の進行方向（矢印Ｒにて示す）と現像位
置において同方向である。 現像位置におけるトナーの移動速度はトナーの
粒径、抵抗値、磁性の程度などによつても異なる
が、磁石２５の強度がトナー担体表面において約
1000ガウスであるとき、磁石２５の回転数は、
500〜1500r.p.mであることが好ましい。 感光体１の表面と、トナー担体５の表面との間
隔は、前記かきならし板４６とトナー担体５との
間隔によつても異なるが約0.3〜0.7mmであること
が好ましい。この間隔は複写画像の濃度に大きな
影響を及ぼすものであり、実験によれば、トナー
層先端が軽く感光体表面に接する程度が好まし
い。 トナー担体５が固定されていて、磁石２５が回
転する方法であるから、磁石の回転により、現像
位置におけるトナーの密度が、粗、密（或は凹と
凸）の繰り返しになり、その為複写画像にも濃淡
の縞文様が発生するが、これは回転磁石の極数を
10極とし、500r.p.m以上の回転数で回転させるこ
とによつて実用上全く支障のない程度におさえる
ことができる。実験によれば、トナー層の凹凸の
凹の部分に於て感光体１とトナー先端との間隙が
0.1〜0.5mmであることが望ましい。このように設
定することにより、最良の画質で最良の濃度の画
像を得ることができる。 次に、現像時におけるトナー担体、トナー、感
光体の関係を模型的に図示すれば、第３図のよう
になる。 トナー４は、適当なかき落し装置（図示してい
ない）によつてその一定量がトナー担体５の表面
に、磁石２５の磁気的吸引力でもつて保持され、
磁石２５の矢印Ａの方向への回転に伴つて、矢印
Ｂの方向へ移動する。 トナー担体５は導電性基体２３とその表面に設
けられた比較的高抵抗層２４とから構成されてい
て静止している。 感光体１は表面層２７と導電性層２８とから構
成されていて、矢印Ｒの方向に移動している。感
光体表面層２７は従来公知のどのようなものでも
よく、例えばZno一樹脂結着剤よりなる導電性層
Seを主体とする無機光導電層、ポリビニルカル
バゾール（PVK）を主体とする有機光導電層あ
るいはこれらの光導電体層の表面に更にマイラー
の如き絶縁性薄層を設けた感光層等である。 トナー担体５の導電性基体２３及び感光体１の
導電性層２８とは夫々地接されている。 感光体１が矢印Ｒの方向に移動してトナー４と
接触する部位を現像領域と呼ぶことにすれば、そ
の感光体１の表面にはこの現像領域の上流側（図
において右側）で、公知の帯電、露光の方法（図
示されていない）により静電荷像が形成される。
この静電荷像のうち最初の静電荷像２９が現像領
域に到達しトナーと接触すると、静電荷像２９を
形成している電荷の一部がトナーを通じてドリフ
トして、トナー担体５の表面に移動してゆくもの
と考えられる。 この静電荷像２９の電荷のドリフトの程度、速
度は、トナーの抵抗及び静電容量、感光体の抵抗
及び静電容量、トナー担体の表面層２４の抵抗及
び静電容量、静電荷像の形成される感光体表面の
電位などによつて定まる。 ここで、トナーの構造について少し触れておき
たい。一成分磁性トナーに関する特許の代表的な
ものは米国特許第3639245号、特開昭49−5035号
及び特開昭52−52639号の３つあり、これら三種
類の方法で作られたトナーは夫々特徴を有してい
るが、これらの三種類に共通している点は、トナ
ー粒子の表面に比較的低抵抗の層が設けられてい
るという点にある。この低抵抗層はトナー粒子に
カーボン粉末を付着もしくは接着させることによ
つて形成される。 さて、静電荷像電荷２９がトナー４に接触する
と、前述したトナー４、トナー担体５、感光体
１、静電荷像等の諸特性にしたがつて静電荷像を
形成している電荷がトナー４を通じてトナー担体
５の方向へドリフトする。 この際、ドリフト電荷は、トナー粒子表面に形
成された低抵抗層を通じて移動するものと考えて
よい。 この静電荷像電荷２９のドリフトと同時に、こ
のドリフト電荷の極性とは反対の極性を有する荷
電粒子が、感光体１の表面の方向へドリフトする
こととなる。 この反対極性の電荷が、どのようにして、どこ
に形成されるかということについては明らかでは
ないが、静電荷像電荷２９の電荷によつてトナー
粒子内部（低抵抗の表面層でない部分）に形成さ
れるものと考えられる。 感光体１が矢印Ｒの方向へ進行するにしたがつ
て、静電荷像電荷２９の一部は次第にトナー担体
５の表面層に向つてドリフトしてゆき、現像領域
に対応しているトナー担体５の表面にこの電荷が
蓄積される。 この蓄積電荷３０はそれを形成する原因となつ
た静電荷像電荷２９が現像領域を通過した後にも
トナー担体５の表面に残存し、この蓄積電荷３０
によつて形成される電界の作用によつて、静電荷
像電荷２９が通過した後の非画像部（すなわち、
原稿の白地部）にトナーが附着せしめられること
となる。これが尾引き現象である。 この蓄積電荷３０は、トナー担体５の表面層２
４のインピーダンス、あるいはトナー４自身のイ
ンピーダンスあるいは誘電緩和時間にしたがつて
次第に減衰してゆく。 そのために尾引き現象は画像部の上流側に発生
し、画像部から離れるにしたがつて尾引き部の尾
引き濃度が次第に減衰してゆく。この状態は第３
−ａ図及び第３−ｂ図を参照することによつてよ
り一層明確に理解される。 さて、この蓄積電荷３０が完全に減衰しない間
に、次の静電荷像電荷３１が現像領域に到達する
と、前の静電荷像電荷２９による蓄積電荷３０の
ために、トナー担体５と感光体１の表面との間の
電位傾度は大きくなり得ないために、新しくトナ
ー担体５の方向へドリフトする電荷は少なくな
り、その分だけ感光体１の表面へのトナー４の付
着も少なくなる。 したがつて像電荷２９に付着したトナーによる
濃度よりも像電荷３１による画像濃度の方が低く
なる。 静電荷像電荷３１の後には画像がないものとす
れば、この画像領域が現像領域を通過した後、ト
ナー担体５の表面に蓄積された電荷が減衰し、そ
の電荷によつて形成される電界の作用によつて、
トナー４が感光体１の表面へ吸着せしめられなく
なるまで画像の尾引き現象は持続する。 尾引き現象の発生するメカニズムはかくの通り
であるから、尾引き現象を防止するためには、蓄
積電荷３０が、像電荷の移動と同程度の速度で現
像領域から消滅することが絶対必要であることは
容易に理解されるところである。特開昭51−
16926に開示された現像方法に於て、尾引き現象
が発生しないのはそのためである。 トナー担体を静止した状態で、この蓄積電荷を
急速に消滅させるためには、(1)トナー４の抵抗を
低くし、蓄積電荷がトナーに吸収され次第に接地
へリークするようにする。(2)トナー担体５の表面
層２４の抵抗値を低くする。(3)トナー担体５の表
面層２４を更に二層とし、表面側を低抵抗層に、
内側すなわち導電性基体２３と接する側に高抵抗
層を設ける等の方法が考えられる。 (1)の方法によれば、使用し得るトナー４の範囲
が比較的低抵抗のものにのみ限定されることとな
り、得策とは考えられない。 特に、このような低抵抗のトナー４を感光体１
の表面から他の転写シート６の表面に転写するこ
とによつて実用複写物を得る複写システムにおい
ては、トナー４が導電性であることが転写をひじ
ように困難にする。 本発明は、従つて、(2)又は(3)の方法を採用し尾
引き現象を防止するものである。 画像の尾引き現象の具体例を第４図に示す。第
４−ａ図は原稿の模式図であり、この画像を矢印
方向に移動させて、画像の反射濃度を測定した図
を第４−ｂ図に示す。 第４−ｂ図において横軸は移動方向の位置を示
し、縦軸は、その位置における画像の反射濃度Ｄ
である。 このような原稿画像に対して、複写画像は第４
−ｃ図のようになる。第４−ｂ図と同様に複写画
像の反射濃度は第４−ｄ図のようになる。 複写画像の現像の進行方向は第４−ｃ図の左か
ら右の方向であり、画像濃度測定の方向と同じで
ある。 尾引き現象の特徴は、画像部の現像進行方向下
流側にあたかもスイ星の尾の如き影部が現われる
ことであり、この影部の濃度は画像に近い部分が
最も高く、画像部から離れるにしたがつて次第に
濃度が減衰する。 この濃度減衰が完全に終了しない間に次の画像
部が現像領域に到達すれば、その部分の画像濃度
は正常な状態に比して幾分減少する。 我々はこのような現象を総称して尾引き現象と
仮に呼んでいる。複写画像としてもつとも正常な
画像は第４図−ｄに破線で示されている状態のも
のである。 この尾引き現象は、トナー担体表面が比較的高
抵抗であり、しかもトナー担体５が静止している
場合のように、トナー担体５が感光体１の表面に
対して相対的に遅れて移動している場合に発生す
ることは前述した通りである。 このことから推察すれば、この尾引き現象の原
因は、トナー担体５の表面が、静電荷像を形成し
ている電荷によつてトナー層を通じて荷電されて
いることにあるものと考えることができる。 本発明は、トナー担体５の表面の抵抗特性を改
良することにより、以上の尾引き現象を防止する
と共に、前述のカブリ現像をも防止するものであ
る。 以下実施例１から５に具体的に説明する。 実施例 １ 陽極酸化被膜表面に塗布層を設けた場合 現像ローラー表面に塗布する塗布液の調製は次
の如くして行う。 先づ、500mlポリ容器にSpecial BlackNo.４（カ
ーボン・ブラツク・デグサ社製品）とOil Black
HBB：油溶性染料（オリエント化学工業(株)製品）
を秤量する。 ついで、テトラヒドロフラン（THF）を加え、
超音波分散機により約３分間分散を行う。この分
散液に電化ラツク21K（固形分40％塩ビ共重合
体：電気化学工業社製品）を投入しさらに約３分
間超音波分散を行う。分散後更にTHFを加えよ
く撹拌する。前回のTHFの量の約60％程度の量
が適当である。 かくの如くして調製された粘稠物を現像ローラ
ー表面に公知の技術によつて一様に塗布する。 塗布後、熱風循環式オーブンにて60℃30分間以
上乾燥を行う。短時間の乾燥は、乾燥後も樹脂の
重合の進行が大きく、抵抗値が一定し難い。 又、トナー担体表面に塗布した後、未乾燥の
まゝ長時間空中に放置するときにも、一定した電
気抵抗の被膜を得ることは困難となるために塗布
後はできるだけすみやかに乾燥することが望まし
い。 樹脂、カーボンブラツク等の調製の割合を変化
させて、種々の電気抵抗のトナー担体を作成し実
験を行つた。調製の割合は下記の通りである。

【表】 上記表中に記載されているトナー担体表面の層
方向の電気抵抗の値は、点対平面抵抗測定法によ
つて測定されたものである。第５図に点対平面抵
抗測定法の概略を示す。 導電性基体５０、高抵抗中間層５１及び低抵抗
表面被覆層５２より構成されているトナー担体の
低抵抗表面被覆層５２の表面に電極部Ｐの鋼球電
極５３が接触される。 鋼球の直径は約0.5mmである。鋼球電極５３は
伝導棒５４を経て同軸ケーブル５８によつて直流
電流計と接続されている。伝導棒５４は上下に動
き得るように構成されていて、測定時にはコイル
バネ５６によつて鋼球５３がほぼ一定圧力でトナ
ー担体表面を押圧するようになつている。 抵抗値は約300grの圧力で押圧したときの測定
値である。 鋼球５３が約300grの押圧力でトナー担体表面
５２に接触しているとき、トナー担体表面と鋼球
との接触面は直径が約0.2mmの円形である。 この接触面の形状及び大きさは、鋼球電極５３
の表面に薄くインクを塗布してトナー担体表面５
２に付着したインクの形状を顕微鏡で測定するこ
とによつて得られたものである。 伝導棒５４及び鋼球電極は絶縁体５７によつて
覆われていて、更にその外表面がシールドケース
５５によつて覆われ電気的なノイズが測定を不安
定にしないようになされている。直流電流計は
100ボルトの直流電源を経てトナー担体の導電性
基体に接続されている。したがつて上記中のトナ
ー担体表面の電気抵抗の値は、約0.5mmの鋼球電
極を圧力300grでもつて試料（トナー担体の表面
に押圧し、トナー担体の導電性基体表面と鋼球電
極との間に100ボルトの直流電圧を印加したとき
に両電極間に流れる直流電流ｉアンペアを測定
し、100／ｉで計算されたものである。 この実験により、No.５のトナー担体は低湿時は
もちろん、高湿時に於ても尾引き現象が発生し、
No.１のトナー担体では相対湿度50％以上では最初
の間は尾引き現象は現われなかつたが、複写を繰
り返している間に軽い尾引きが発生した。 これは、複写を繰り返している間にトナー担体
の温度が上昇し、それによつて、トナー担体の抵
抗値が上昇すること、トナー自身の抵抗値が上昇
すること等の原因により、トナー担体表面の電位
が上昇したことによると思われる。又、No.１、No.
５トナーによる複写画像にはいづれもカブリはみ
られなかつた。したがつてトナー担体の抵抗値が
１×10¹⁰Ω以下であれば、実用としては全く問題
のない複写物が得られることが判つた。 No.２のトナー担体では、低湿時にのみ複写くり
返しテスト500枚を越えたあたりから若干の尾引
き現象がみられた。この尾引きの程度はNo.１トナ
ー担体に比較して少なかつた。 No.３のトナー担体では、どのような環境条件下
においても尾引き現象は全くみられなかつた。又
数千枚のくり返しテストに於ても、カブリは現わ
れなかつた。 No.４のトナー担体では、尾引き現象はみられな
いが、低湿時以外は100枚程度の繰り返し複写に
おいて、画像にカブリがみられるようになつた。 以上の結果から、トナー担体の抵抗がいかなる
環境条件においても３×10⁷〜１×10¹⁰Ω特に好
ましくは５×10⁷〜５×10⁸Ωの間であれば、尾引
きカブリのない複写画像が得られることが判つ
た。 実験においてはカーボンブラツク一樹脂の分散
液は、現像ローラーの表面全体に塗布した。 実験的に現像部に１mm程度の巾で母線方向に前
記導電性分散液を塗布したところ、従来の尾引き
現象とは異なり、横方向に尾引きが現われた。 これは、静電像を形成している電荷の一部が、
この部分に蓄積され、この電荷が表面抵抗の低い
塗布面全域に分散され、この塗布領域全体のトナ
ー担体表面の電位が上昇して感光体のハイライト
部の電位よりも大きくなつたために起つたものと
考えられる。 このような現象は、塗布面積を広くしてゆくこ
とによつて表面の蓄積電荷が接地側へ多く流出す
るようになり解消することができる。 以上のことからトナー担体表面に荷電された電
荷の量をコントロールし、トナー担体表面の電位
を感光体のハイライト部との電位の差が約50ボル
ト（この値は感光体表面に目視によつてトナー附
着が認められる限界電位であり、トナーによつて
多少異なる）の範囲内となる如くすれば、尾引き
のない、又カブリのない画像が得られるものと考
えられる。 之は、３×10⁷Ω以下の抵抗値を有するトナー
担体では、この電位の差が余りにも大きくなり、
トナー担体表面の蓄積電荷による電界によつてト
ナーが感光体表面に付着せしめられるからであ
る。 尚、参考のため前記表中No.３の試料と同一処方
の塗布物の体積抵抗を公知の方法で測定して体積
抵抗約２×10⁹Ω・cm表面抵抗５×10¹⁴Ωの値を
得た。 試料は、体積固有抵抗の場合アルミニウム板上
に塗布し、表面抵抗の場合はマイラフイルム表面
に塗布したものを測定した。 実施例 ２ アルミニウム表面に塗布層を設けた場合 Special BlackNo.４ 1gr Oil Black HBB 0.1gr THF 45〜50gr 電化ラツク 21K 40gr を実施例１の方法と同様な方法で分散させ、アル
ミニウム製トナー担体基体表面に塗布し、抵抗１
〜３×10⁸Ωのトナー担体を作製し、実験を行つ
たところ、良好な結果が得られた。 実施例 ３ ステンレス表面に塗布層を設けた場合 Special BlackNo.４ 1gr Oil Black 0.1gr THF 45〜50gr マロタツプ3211（固形分50％） 32gr を実施例１の方法と同様の方法で分散させ、ステ
ンレスチール製トナー担体基体表面に塗布し抵抗
１〜３×10⁸Ωのトナー担体を作製し、実験を行
つたところ、良好な結果が得られた。ステンレス
との接着性を良好にするためにマロタツプ3211を
用いた。 なお、トナー担体基体としてステンレスチール
を使用したものは、複写の繰り返しによる温度上
昇が少なく、Se感光体（40℃以上で急速に結晶
化を起す）或はトナー（高温にすると軟化する）
に対し損傷を与えることがない。 アルミのトナー担体に比してステンレス製トナ
ー担体基体が温度上昇が少いのは、磁石の回転の
交番磁界により基体内部にうず電流が発生する程
度がステンレスの方が小さいためと考えられる。 実施例 ４ 陽極酸化被膜表面に鉛筆で塗布した場合 陽極酸化処理を施されたトナー担体表面に市販
されている鉛筆を塗布した塗布後、アルコールを
含浸させた綿等で表面を摺擦し、塗布量及び塗布
ムラをコントロールし、10⁴Ωのトナー担体を得
た。 これは、数十枚の繰り返し複写でカブリが表わ
れた。更に塗布量をコントロールして抵抗が0.5
×10⁷Ωのトナー担体を得た。 これは、常温、常湿に於いては全く良好な画像
が得られたが高湿時（20℃82％）では100枚程度
の繰り返し複写でカブリが現われ初めた。通常の
複写では全く問題はないものと考えられる。 実施例 ５ 陽極酸化被膜のみの場合 陽極酸化被膜は多孔質であり、その孔の中に多
量の水分を吸着している為か温度、湿度による抵
抗値の変動幅が大きく低湿時に尾引き現象が現わ
れた。 本発明の電子写真現像装置は、以上の構成作用
において、次の効果を有する。 (1) 導電性乃至半導電性のトナーを用いるため複
写画像は、環境条件に影響され難い。 (2) トナー担体表面を静止させる事が出来るため
トナー担体表面と感光体表面の精度を容易に得
る事が可能となつた。 (3) トナー担体表面の抵抗を上記の値にしたた
め、一成分の導電性乃至半導電性トナーを用い
ても、カブリ現象を生じることなく、尾引き現
象の生じない、鮮明な複写画像を得る事が可能
になつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の現像装置の概念図、第２図
は、本発明のトナー担体及びトナー容器の拡大断
面図、第３図ａ，ｂは、本発明によつて解決され
る尾引き現象の説明図、第４図ａ，ｂ，ｃ，ｄ
は、本発明によつて解決される尾引き現象を示す
図、第５図は、本発明において用いた点対平面抵
抗測定法を示す図 １：感光体、２：コロナ放電装置、３：光学
系、４：トナー、５：トナー担体、６：転写シー
ト、７：コロナ放電装置、８：ローラー、９：光
源、１０：フイルター、１１：トナー除去装置、
１２：除去用トナー担体、２３：導電性基体、２
４：高抵抗層、２５：磁石、２７：表面層、２
８：導電性層、２９：静電荷像電荷、３０：蓄積
電荷、３１：静電荷像電荷、４１：外壁、４２：
外壁、４３：トナー容器、４５：突起、４６：ド
クターブレード、５０：導電性基体、５１：高抵
抗中間層、５２：低抵抗表面被覆層、５３：鋼球
電極、５４：伝導棒、５５：シールドケース、５
６：コイルバネ、５７：絶縁体、５８：同軸ケー
ブル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一成分系磁性トナーであつて且つ導電性乃至
   半導電性のトナーを、トナー担体表面に付着させ
   て、該トナー担体と密接して設けられた感光体表
   面に現像させる現像プロセスを有し、該トナー担
   体は、接地された導電性基体とその表面に設けら
   れた高抵抗層とからなり、該トナー担体表面の点
   対平面抵抗測定法による抵抗値を３×10⁷Ωから
   １×10¹⁰Ωにした電子写真現像装置。