(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像器中に充填されたスタート現像剤を現像スリーブによって磁気ブラシの形で搬送し、該磁気ブラシにより、感光体上に形成された静電像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を所定の用紙に転写し且つ感光体上に残存するトナーをクリーニング手段で回収し、前記クリーニング手段により回収されたトナーをバージントナーと共に前記現像器中に補給しながら現像を繰り返して行うリサイクル現像法において、
前記回収トナーが補給された現像剤中のトナーの帯電立ち上がり特性が、スタート現像剤中に含まれるトナーの帯電立ち上がり特性以上となるように設定し、且つ現像器中のトナー濃度を検出するセンサからの出力に基づいてトナーの現像器内への供給をＯＮ−ＯＦＦ制御するしきい値を、画像形成サイクルの初期からの積算動作時間に応じて変化させながらトナーの制御を行ってリサイクル現像を行うことを特徴とするリサイクル現像法。
【請求項２】
前記帯電立ち上がり特性の設定を、補給用のバージントナーとして、その帯電立ち上がり特性がスタート現像剤中に含まれるトナーの帯電立ち上がり特性よりも大きなものを使用することにより行う請求項１に記載のリサイクル現像法。
【請求項３】
現像剤中のキャリヤとして、シリコン樹脂とメラミン樹脂とのブレンド物により樹脂コートされたものを使用する請求項２に記載のリサイクル現像法。
【請求項４】
シリコン樹脂とメラミン樹脂とは、５：５乃至９：１の重量比で使用されている請求項３に記載のリサイクル現像法。
【請求項５】
前記現像スリーブとして、径が４０ｍｍ以下のものを使用する請求項１に記載のリサイクル現像法。
【請求項６】
回収トナーが補給された現像剤中のトナーの帯電立ち上がり特性が、スタート現像剤中に含まれるトナーの帯電立ち上がり特性の１．０倍以上に設定されている請求項５に記載のリサイクル現像法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、複写機やプリンター等の電子写真装置に使用されるリサイクル現像法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に電子写真における画像形成は、感光体表面を帯電（主帯電）し、次いで画像露光を行って感光体表面上に静電像を形成し、これを現像器内に充填されている現像剤により現像して可視像化されたトナー像を形成し、該トナー像を所定の用紙に転写し、転写後の感光体上に残存しているトナー像をクリーニングブレード等の手段で除去することにより一サイクルの画像形成工程が完了するというものである。
上記の現像剤としては、例えば着色樹脂組成物から成る顕電性トナーと磁性キャリヤとから成る二成分系磁性現像剤が代表的であり、現像器中に設けられた現像剤搬送用スリーブにより、該現像剤を磁気ブラシの形で現像域に搬送し、この磁気ブラシを感光体上の静電像に摺擦し、トナーを静電像上に付着せしめることにより現像が行われる。
【０００３】
最近になって、トナーの再利用を目的として、クリーニングにより除去回収されたトナーを、再び現像器中に循環して再度現像に使用するリサイクル現像法が多く提案され、実際の電子写真装置にも適用されている。このリサイクル現像法が適用されているのは、一般に有機感光体（ＯＰＣ）を用いた安価な低速機である。
このリサイクル現像法においては、現像器内にはスタート用現像剤が充填されており、該現像剤中のトナーが消費されて一定濃度以下になると、トナー供給用ホッパーからバージントナーが補給され、またクリーニングによって回収された回収トナーも補給される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、上述したリサイクル現像法においては、クリーニングによって回収されて再使用に供される回収トナーの物性が、スタート現像剤中に含まれるトナー或いは現像器中に補給されるバージントナーの物性と異なるという問題がある。
例えば、トナー表面は、シリカやアルミナ等の処理剤で表面処理され、流動性等の物性が安定に保持されるようになっているが、一旦現像に供されて感光体表面に付着し、その後クリーニングにより回収されたトナーは、クリーニングによる外的応力や回収後に現像器内に搬送する過程で加わる力などにより、表面処理剤が外されたり或いはトナー粒子中に埋没してしまい、帯電量が低いものとなってしまう。従って、回収トナーが現像器中に補給されるにしたがい現像剤中のトナー帯電量が低下し、かぶりやトナー飛散を生じるという不都合が生じるのである。
【０００５】
さらに現像器中には、トナー濃度センサが設けられており、トナーとキャリヤとから成る現像剤のトナー濃度（Ｔ／Ｄ）を一定の範囲にコントロールするようになっている。このトナー濃度コントロールは、現像剤の透磁率に対応して現像剤中のトナー濃度も変化することを利用したものであり、トナー濃度センサにより、現像剤の透磁率を検出し、該センサの出力値に応じて現像器中にトナーを補給することにより行われる。
【０００６】
しかるに、前述した回収トナーの補給による現像剤の物性変化は、このようなトナー濃度コントロールにも悪影響を与える。例えば図３の曲線Ａは、スタート現像剤における濃度センサの出力（現像剤の透磁率に対応）とトナー濃度（Ｔ／Ｄ）との関係を示すが、この曲線によれば、トナー補給のＯＮ−ＯＦＦのしきい値をセンサ出力値３Ｖに設定しておけば、トナー濃度が３．５％以下になると現像器内にトナーが補給される。しかし、回収トナーが現像器内に補給されるようになると、現像剤の物性変化により、濃度センサの出力とトナー濃度との関係は、例えば曲線Ｂに示される様に変化してしまう。従って、上述したしきい値の設定では、一定のトナー濃度を保持することが困難となってしまうのである。
【０００７】
従って、本発明の目的は、クリーニングにより回収されたトナーを現像器内に循環して再使用するリサイクル現像法において、回収トナーの混合による現像剤の物性低下、特に帯電量の低下を抑制することにより常に安定した画像形成を行うことが可能な方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、上記リサイクル現像法において、回収トナーが現像器内に供給された場合にも、安定してトナー濃度を一定に保持することが可能な方法を提供することにある。
【０００８】
本発明によれば、現像器中に充填されたスタート現像剤を現像スリーブによって磁気ブラシの形で搬送し、該磁気ブラシにより、感光体上に形成された静電像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を所定の用紙に転写し且つ感光体上に残存するトナーをクリーニング手段で回収し、前記クリーニング手段により回収されたトナーをバージントナーと共に前記現像器中に補給しながら現像を繰り返して行うリサイクル現像法において、
前記回収トナーが補給された現像剤中のトナーの帯電立ち上がり特性が、スタート現像剤中に含まれるトナーの帯電立ち上がり特性以上となるように設定し、且つ現像器中のトナー濃度を検出するセンサからの出力に基づいてトナーの現像器内への供給をＯＮ−ＯＦＦ制御するしきい値を、画像形成サイクルの初期からの積算動作時間に応じて変化させながらトナーの制御を行ってリサイクル現像を行うことを特徴とするリサイクル現像法が提供される。
【０００９】
以下、回収トナーが補給された現像剤中のトナーを、リサイクルトナーと呼び、スタート現像剤中に含まれるトナーを、スタートトナーと呼ぶことがある。
【００１０】
【作用】
リサイクル現像法では、初期の現像はスタート現像剤を用いて行われ、現像の繰り返しによってトナーが一定量消費されると、現像剤のトナー濃度を保持するためにバージントナーや回収トナーが補給される。
本発明においては、回収トナーを含むリサイクルトナーの帯電立ち上がり特性を、スタートトナーのそれ以上に設定することにより、回収トナーの混入によるトナー帯電量の低下を有効に緩和し、かぶりやトナー飛散を生じることなく、安定な画像形成を行うことを可能としたものである。即ち、回収トナーを含むリサイクルトナーは、スタートトナーと同等以上の帯電立ち上がり特性を示すため、現像器中での攪拌等により直ちに一定量の帯電量が付与されるため、回収トナーの混入による帯電量の低下が有効に緩和されるのである。
【００１１】
尚、本明細書において、トナーの帯電立ち上がり特性とは、併用するキャリヤと一定量比（現像剤の設定トナー濃度に相当）で混合された混合物を一定容積の容器に充填し、この容器をボールミルを用いて回転させ、回転数毎にトナーの摩擦帯電量を測定することによって算出することができる。通常、１０回転時の帯電量Ａ１０と１０００回転時の帯電量Ａ１０００との比（Ａ１０／Ａ１０００）で帯電立ち上がり特性が示され、この比が大きいもの程帯電の立ち上がりが速く、良好な帯電特性を有する。
【００１２】
本発明において、回収トナーを含むリサイクルトナーの帯電立ち上がり特性をスタートトナーの帯電立ち上がり特性以上に設定することは、例えば回収トナーと共に現像器中に補給する補給用バージントナーの帯電立ち上がり特性を、スタートトナーの帯電立ち上がり特性よりも大きくすることによって容易に行うことができる。
尚、トナーの帯電立ち上がり特性の調整は、例えばトナー粒子の表面処理剤の種類や量をコントロールすることによって行うことができる。
【００１３】
また本発明のリサイクル現像法においては、回収トナーの混入による現像剤の物性低下が緩和されることから、現像器中の現像剤のトナー濃度をセンサによって検出し、該検出値に基づいてバージントナーを現像器中に補給することにより、一定のトナー濃度を保持しながら現像を行うことができる。特にバージントナーの供給のＯＮ−ＯＦＦ制御のしきい値となるセンサ検出値を、画像形成サイクルの動作時間に応じて変化させることにより、常に一定のトナー濃度を保持することが可能である。
尚、画像形成サイクルの動作時間は、例えば現像器に設けられている現像剤搬送用スリーブの動作時間に相当するから、該スリーブの駆動モータの駆動時間の積算値に応じてしきい値を変化させればよい。
【００１４】
【発明の好適態様】
（電子写真装置）
本発明のリサイクル現像法を好適に実施する電子写真装置の一例を簡略して示す図１において、感光体ドラム１の周囲には、主帯電装置２、光学系３、現像装置４、転写用帯電装置５及びクリーニングブレード等のクリーニング装置６が、この順序に設けられており、さらに感光体ドラム１に隣接して定着装置７が設けられている。
【００１５】
即ち、主帯電装置２により感光体ドラム１表面が帯電され、次いで光学系３による画像露光が行われ、感光体ドラム１上には静電像が形成される。この静電像は、現像装置４により現像され、可視像化されたトナー像が形成され、転写用帯電装置５によって所定の用紙８上に転写される。転写されたトナー像を有する用紙８は、定着装置７に導入され、熱、圧力等によって該トナー像の定着が行われる。一方、転写後の感光体ドラム上に残存するトナーは、クリーニング装置６により感光体ドラム１表面から除去され、回収される。このようにして画像形成サイクルの一行程が完了する。
【００１６】
（現像装置）
上記の現像装置４は、内部にマグネットを有する現像剤搬送用スリーブ１０と現像器１１とを備えており、現像器１１内には現像剤が充填されている。即ち、この現像剤がスリーブ１０によって磁気ブラシの形で搬送され、この磁気ブラシが感光体ドラム１表面に摺擦され、静電像に帯電トナーが付着することによりトナー像が形成されるものである。
【００１７】
本発明においては、この現像スリーブ１０として、例えば径が４０ｍｍ以下、特に３０乃至１０ｍｍの範囲にある小径のものを好適に使用することができる。即ち、小径の現像スリーブ１０を用いた場合には、現像時間（磁気ブラシと感光体ドラム１との接触時間）が短くなるため、一層効率のよい現像が要求される。本発明では、前述したトナーの帯電立ち上がり特性の調整により、リサイクルトナーの帯電量の低下が有効に緩和されているため、このような小径の現像スリーブ１０を用いた場合にも、効率よく現像を行うことができる。尚、現像スリーブの径が１０ｍｍよりも小さくなると、現像時間が短くなり過ぎ、帯電立ち上がり特性の調整をおこなっても現像効率の低下を免れず、かぶりやトナー飛散等を生じることがある。
【００１８】
この現像装置４の構造を図２に示す。図１及び図２から理解される様に、現像器１１は、仕切り壁２０によって２つの室４ａ及び４ｂに区画されており、各室内に、それぞれスパイラル２１及び２２が設けられている。また仕切り壁２０には、トナー濃度センサ２３が設けられている。さらに一方の室４ｂは、スパイラル２４を内蔵するトナー補給用ホッパー２５に連通しており、このホッパー２５の上部には、補給用バージントナーが充填されたトナータンク２６が配置されている。
即ち、トナータンク２６内のバージントナーは、ホッパー２５内に供給され、スパイラル２４によって現像器１１内の室４ｂ内に補給される。室４ｂ内に補給されたバージントナーは、スパイラル２２及び２１によって室４ｂと４ａとの間を往復し、既に現像器１１内に存在している現像剤と混合され、室４ａからスリーブ１０に供給されて現像に供される。
尚、スリーブ１０はモータ２６によって駆動回転し、ホッパー２５内のスパイラル２４は、モータ２６とは別個に独立駆動するモータ２７によって駆動回転され、モータ２７は、トナー濃度センサ２３の検出出力によってＯＮ−ＯＦＦ制御される。
【００１９】
一方、ホッパー２５に連通して回収トナー貯留槽３０が設けられており、前述したクリーニング装置６によって回収されたトナーは、自然落下或いは吸引により、貯留槽３０内に一時的に収容される。
この貯留槽３０内には、底部にスパイラル３１が設けられ、その先端はホッパー２５内にまで延びており、且つ該先端部にはパドル３２が設けられており、このパドル３２は、スパイラル２４に隣接している。即ち、回収トナーは、スパイラル３１及びパドル３２によってホッパー２５内に送り込まれ、スパイラル２４によって補給用のバージントナーと混合攪拌され、該バージントナーと共に現像器１１内に補給されて現像に供される。
尚、通常、スパイラル３１及びパドル３２は、スリーブ１０の駆動モータ２６に連結された駆動伝達手段（例えばウオーム、ギヤ等）により、スリーブ１０と一体に駆動し得る様になっている。
【００２０】
（現像方法）
上述した現像装置４を用いてのリサイクル現像は、現像器１１中の現像剤のトナー変化で示すと、次の行程で進行する。
▲１▼スタート現像剤トナーによる現像。
▲２▼スタート現像剤トナー＋補給用バージントナー＋回収トナーによる現像。
▲３▼補給用バージントナー＋回収トナーによる現像。
▲４▼回収トナーによる現像。
【００２１】
補給用バージントナーは、既に述べた通り、回収トナーと予め混合されて現像器１１中に補給されるが、この補給のタイミングは、現像器１１のトナー濃度が一定値以下になった時に行われる。即ち、トナー濃度センサ２３の濃度検出出力値が予め設定したしきい値になった時に、モータ２７が一定時間駆動し、ホッパー２５内のスパイラル２４が作動してバージントナーが現像器１１中に供給される。一方、クリーニング装置６によって回収された回収トナーは、貯留槽３０内に収容され、スリーブ１０の駆動と同時に、即ち現像動作中に駆動するスパイラル３１及びパドル３２によってホッパー２５内に送り込まれ且つホッパー２５内のバージントナーと混合攪拌されている。したがって、回収トナーはバージントナーと共に現像器１１中に補給されて現像に供される。
【００２２】
このように、回収トナーを、予め補給用のバージントナーと混合されて現像器１１内に補給することにより、現像剤の均質性が保持され、また現像剤の急激な物性低下を防止する上で極めて好適である。
【００２３】
本発明方法においては、上述した現像器１１内へのトナーの補給のＯＮ−ＯＦＦのしきい値を、複写時間、例えばスリーブ１０を駆動するモータ２６の駆動時間の積算値に応じて設定して変化させることが好ましい。即ち、該モータ２６の駆動時間の積算値が一定時間となる毎にＯＮ−ＯＦＦのしきい値を設定しておくのである。これにより、回収トナーが現像器１１中に補給され、現像剤の物性変化が生じても、その物性変化が急激なものでない限り、常に一定のトナー濃度を保持する様に調整することが可能となるのである。
尚、感光体ドラム１としては、有機感光体のみならず、非晶質セレン、非晶質シリコン等の公知の感光体を使用することができるが、一般的には有機感光体、特に単分散型の有機感光体がコスト等の見地から好適である。
【００２４】
（現像剤）
本発明においては、現像剤として、トナーと磁性キャリヤとから成る二成分系磁性現像剤が使用されるが、先にも説明した通り、回収トナーが現像器１１中に供給された状態において、該現像器１１内の現像剤のトナー（リサイクルトナー）の帯電立ち上がり特性を、スタートトナー以上に設定して現像を行うことが重要であり、このような設定は、補給用バージントナーの帯電立ち上がり特性をスタートトナーのそれよりも高く設定することにより行われる。
【００２５】
スタートトナー；
先ずスタート現像剤中のスタートトナーとしては、それ自体公知のトナー、即ち、定着用樹脂中に、着色剤顔料や帯電制御剤、離型剤等のトナー配合剤を分散し、且つ流動性向上剤で表面処理されたものが使用される。
【００２６】
例えば定着用樹脂としては、トナーに要求される定着性と検電性とを有するもの、具体的にはスチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、ポリアミド樹脂、変性ロジン等が使用され、好ましくはスチレン−アクリル系樹脂が使用される。
【００２７】
着色剤顔料は、通常、定着用樹脂媒質１００重量部当り２乃至２０重量部、特に５乃至１５重量部の量で使用されるが、その適当な例は次の通りである。
黒色顔料
カーボンブラック、アセチレンブラック、ランブラック、アニリンブラック。
黄色顔料
黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマンネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキ。
橙色顔料
赤口黄鉛、モリブテンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダスレンブリリアントオレンジＧＫ。
赤色顔料
ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀カドミウム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウオッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂ。
紫色顔料
マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ。
青色顔料
紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーＢＣ。
緑色顔料
クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、マラカイトグリーンレーキ、ファナルイエローグリーンＧ。
白色顔料
亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛。
体質顔料
バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト。
【００２８】
また帯電制御剤としては、例えばニグロシンベース（Ｃ．Ｉ．５０４１５）、オイルブラック（Ｃ．Ｉ．２６１５０）、スピロンブラック等の油溶性染料、含金属アゾ染料、ナフテン酸金属塩、アルキルアリチル酸の金属塩、脂肪酸石ケン、樹脂酸石ケン等が使用される。これら帯電制御剤の配合量は、通常、定着用樹脂１００重量部当たり、０．１乃至１０重量部、特に０．５乃至５重量部である。
【００２９】
また現像により形成され且つ所定の用紙に転写されたトナー像の定着を熱定着により行う場合には、熱定着時に離型性を付与するために離型剤が配合されるが、かかる離型剤としては、通常、ポリレフィン系樹脂、特に低分子量のポリプロピレンが好適に使用される。このような離型剤の使用量は、通常、定着用樹脂媒質１００重量部当たり０．１乃至６重量部の量で配合される。
【００３０】
定着用樹脂中に上述したトナー配合剤を分散させたトナー粒子は、粉砕分級法、溶融造粒法、スプレー造粒法、重合法等のそれ自体公知の方法で製造し得るが、粉砕分級法が一般的である。例えば各トナー成分を、ヘンシェルミキサー等の混合機で前混合した後、二軸押出機等の混練装置を用いて混練し、この混練組成物を冷却した後、粉砕し、分級してトナーとする。
かかるトナーの粒径は、一般にコールターカウンターによるメジアン径が５乃至１５μｍ、特に７乃至１２μｍの範囲内にあるのがよい。
【００３１】
上述したトナー粒子は、表面処理剤により表面処理されるが、このような表面処理剤としては、例えば粒径が０．００５  乃至０．０５μｍ  の微粉末から成る流動性改良剤と、この剤よりも粒径の大きい（通常、０．０５乃至１．０μｍ  ）のスペーサ粒子とがある。
【００３２】
流動性改良剤は、トナー粒子の流動性を向上させ、粒子相互の凝集を防止し且つ一定の流動性を保持させるためのものであり、微粉末シリカ、微細アルミナ、アクリル粉末などの樹脂粉末等が一般的に使用される。特に微粉末シリカとしては、オルガノポリシロキサン、シラザン等により表面処理された疎水性気相法シリカなどが好適に使用される。
【００３３】
またスペーサ粒子は、転写効率を向上させる作用を有する。即ち、スペーサー粒子の外添により、トナー像と感光体表面の潜像との結合を弱めて、トナー像の剥離が容易に行われるようにし、これによりトナー像転写工程での転写効率を向上させ得るものである。また感光体として、特に有機感光体を使用した場合には、スペーサー粒子の外添により、現像に際して感光体表面を磨耗させ、常にバージンな表面で現像を行うことができるという利点もある。このスペーサー粒子としては、上記粒径を有する有機或いは無機の不活性定形粒子であれば、何れをも使用し得るが、一般的には、磁性粉やアルミナ、その他ＴｉＣ等の無機粉末が使用される。特に磁性粉をスペーサ粒子として用いた場合には、トナー飛散を有効に防止できるという利点もある。かかる磁性粉として適当なものとしては、以下のものを例示することができる。
【００３４】
四三酸化鉄（Ｆｅ３  Ｏ４  ）、三二酸化鉄（γ−Ｆｅ２  Ｏ３  ）、
酸化鉄亜鉛（ＺｎＦｅ２  Ｏ４  ）、酸化鉄イットリウム（Ｙ３  Ｆｅ５  Ｏ１２）、
酸化鉄カドミウム（ＣｄＦｅ２  Ｏ４  ）、
酸化鉄ガドリウム（Ｇｄ３  Ｆｅ５  Ｏ１２）、酸化鉄銅（ＣｕＦｅ２  Ｏ４  ）、
酸化鉄鉛（ＰｂＦｅ１２Ｏ１９）、酸化鉄ニッケル（ＮｉＦｅ２  Ｏ４  ）、
酸化鉄ネオジウム（ＮｄＦｅＯ３  ）、酸化鉄バリウム（ＢａＦｅ１２Ｏ１９）、
酸化鉄マグネシウム（ＭｇＦｅ２  Ｏ４  ）、
酸化鉄マンガン（ＭｎＦｅ２  Ｏ４  ）、酸化鉄ランタン（ＬａＦｅＯ３  ）、
鉄粉（Ｆｅ）、コバルト粉（Ｃｏ）、ニッケル粉（Ｎｉ）等、
これらの中でも特にマグネタイト（四三酸化鉄）が好適である。
【００３５】
ところで、これら表面処理剤の量や種類はトナーの帯電立ち上がり特性に影響を与えるため、その種類に応じて、前述した帯電立ち上がり特性Ａ１０／Ａ１０００が０．６５乃至０．８５、特に０．７０乃至０．８０となる様に、その量を設定する。一般的には、流動性改良剤の量は、トナー当たり０．１乃至２．０重量％の量とし、スペーサー粒子は、トナー当たり１．５重量％以下、特に０．５乃至１．０重量％の量で使用される。
【００３６】
流動性改良剤及びスペーサー粒子をトナーに外添するに際しては、予め流動性改良剤とスペーサー粒子とを粉砕条件下に緊密に混合し、この混合物をトナーに添加して十分に解碎するのがよい。
【００３７】
磁性キャリヤ；
上述したスタートトナーと混合されてスタート現像剤として使用される磁性キャリヤとしては、フェライトや鉄粉等のそれ自体公知の磁性体粒子を使用することができるが、好ましくは、Ｃｕ，Ｚｎ，Ｍｇ，Ｍｎ及びＮｉから成る群より選択された金属成分を少なくとも１種含有するソフトフェライト、例えばＣｕ−Ｚｎ−Ｍｇフェライト等が使用される。その粒径は、通常、４０乃至１２０μｍ  、特に６５乃至１０５μｍ  の範囲にあるのがよい。
また磁性キャリアーとスタートトナーとの混合比は、一般に９８：２乃至９０：１０の重量比、特に９７：３乃至９２：８の重量比にあるのがよい。
【００３８】
さらに、上記の磁性キャリヤとしては、樹脂コートしたものを使用することができる。このような樹脂としては、シリコン樹脂とメラミン樹脂とのブレンド物、特に両者を５：５乃至９：１でブレンドしたものを好適に使用することができる。樹脂コートした磁性キャリヤを用いた場合には、特にトナーの帯電量や極性の制御、温度依存性の改良、フィルミングの防止、流動性の向上等が図れるという利点がある。
【００３９】
（補給用バージントナー）
本発明において、現像によるトナーの消費に応じて回収トナーと混合して補給されるバージントナーは、上述したスタートトナーに対して、その帯電立ち上がり特性が高く設定されていることを除けば、スタートトナーと同様の組成を有するものである。
このようなトナー帯電立ち上がり特性の調整は、先に説明した通り、表面処理剤の種類や量を調整することによって容易に行うことができる。例えば、表面処理剤の量を多くすると帯電立ち上がり特性が高くなり、また表面処理剤中のアルミナやＴｉＣ等の含量を多くしても帯電立ち上がり特性が高くなる。従って、このような傾向を考慮して、補給用バージントナーを調製すればよい。
【００４０】
また補給用バージントナーの帯電立ち上がり特性の程度は、例えば該トナーと回収トナーとの混合割合等の現像装置４の特性に応じて、回収トナーを含むリサイクルトナーの帯電立ち上がり特性がスタートトナー以上となる様に、装置毎に決定すればよい。
尚、現像スリーブ１０の径が３５ｍｍ以下、特に３０乃至１０ｍｍの範囲にある小径のものを使用した場合には、前述したＡ１０／Ａ１０００の比で示される帯電立ち上がり特性値が、リサイクルトナーにおいてスタートトナーの１．０倍以上となるようにすることが望ましい。
【００４１】
【実施例】
本発明を次の例で更に説明する。
【００４２】
（実施例１）
トナー粒子の調製；
下記の処方により、各剤を二軸押出機を用いて溶融混練し、この混練物をジェットミルで粉砕し、風力分級機で分級し、平均粒径が１０．０μｍ  のトナー粒子を得た。
−トナー処方−
定着用樹脂：  １００重量部
着色剤    ：    １０重量部
電荷制御剤：      １重量部
離型剤    ：      ５重量部
【００４３】
スタートトナーの調製；
飽和磁化が８３ｅｍｕ／ｇ  、平均粒径が０．３μｍ  のマグネタイト（チタン工業社製ＢＲ−２２０）と、平均粒径が０．０１５  μｍ  の疎水性シリカ微粉末（キャボット社製ＴＳ−７２０）とを、１０：１の重量比でバイタミックスを用いて１分間混合し、前処理マグネタイトを得た。
先に調製したトナー粒子に対し、上記の前処理マグネタイトを０．２５重量％添加し、ヘンシェルミキサーで２分間混合し、マグネタイト処理トナーを得た。次いで、このマグネタイト処理トナーに、前記の疎水性シリカ微粉末を０．３重量％添加し、ヘンシェルミキサーで２分間混合してスタートトナーを調製した。
このスタートトナーの帯電立ち上がり特性値（Ａ１０／Ａ１０００）を、以下の方法で測定し、その結果を表１に示す。
【００４４】
−帯電立ち上がり特性値の測定−
３ｍｌのポリプロピレン製容器に、トナー４５ｍｇと現像剤に用いるフェライトキャリヤ９５５ｍｇとを充填し（トナー濃度４．５％）、この容器を３００ｍｌのミニボトルに入れる。このミニボトルを、ミニボトル専用ボールミル（回転速度１００ｒｐｍ）を用いて回転させ、回転数１０及び１０００の各段階で、容器中のトナーの帯電量を、ブローオフ帯電量測定機により測定し、Ａ１０／Ａ１０００を算出する。
【００４５】
スタート現像剤の調製；
上記のスタートトナーと、平均粒径が８０μｍ  のフェライトキャリヤ（パウダーテック社製：ＦＬ１８４−１５０）とをボールミルで混合して（７５ｒｐｍ，２時間）、トナー濃度４．５％のスタート現像剤を調製した。
【００４６】
補給用バージントナーの調製；
先に調製したトナー粒子に対し、平均粒径０．４μｍ  のアクリル樹脂微粉末（総研化学社製ＭＰ−１０００）０．５重量％添加し、ヘンシェルミキサーで２分間混合し、アクリル処理トナーを調製した。次いで、このアクリル処理トナーに、平均粒径が０．０１５  μｍ  のアルミナ（日本アエロジル社製アルミニウムオキサイドＣ）を０．２重量％及び先に用いた疎水性シリカ微粉末を０．３重量％添加し、ヘンシェルミキサーで２分間混合して補給用バージントナーを調製した。
【００４７】
実験
有機感光体を用いた三田工業社製複写機ＤＣ−２５５６を、図１に示したリサイクル方式マシンに改造し、上記のスタート剤トナー及び補給用バージントナーを用い、図４に示すフローチャートにしたがってセンサ出力によりトナー補給のＯＮ−ＯＦＦ制御しきい値を変化させることによりトナー濃度を制御しながら、下記条件で３万枚の連続複写を行い、かぶり、画像濃度、トナー飛散及びＴ／Ｄ制御性の評価を行った。その結果を表１に示す。
感光体表面電位：８００Ｖ
感光体ドラム径：３０ｍｍ
ドラム−スリーブ間バイアス電圧：３００Ｖ
スリーブ径：１０ｍｍ
ドラム／スリーブ周速比：３．０
【００４８】
かぶり；
１枚目（初期）及び３万枚目の画像におけるかぶり濃度で示した。
画像濃度；
３万枚目の画像における濃度で示した。
トナー飛散；
実験終了後のマシン内及び３万枚目の画像におけるトナー飛散の程度を目視で判断し、次の基準で示した。
○：トナー飛散なし。
△：トナー飛散はやや認められたが、画像に影響はない。
×：画像にトナー落ちが認められる程、トナー飛散が生じた。
Ｔ／Ｄ制御性；
現像剤中のトナー濃度を３．８％に安定させることができたものを○とし、しきい値の変化を調整してもトナー濃度を３．８％に安定させることができなかったものを×として示した。
【００４９】
また上記の実験中、１０００枚毎に現像器中のリサイクルトナーを取り出し、前述したスタートトナーと同様にして、トナー帯電立ち上がり特性値を測定し、その平均値を算出した。その結果を表１に併せて示す。
尚、１０００枚目から回収トナー及び補給用バージントナーの現像器中への供給が行われた。
【００５０】
（実施例２）
補給用バージントナーの調製；
アルミナを１％含む平均粒径が０．０１５  μｍ  のシリカ粉末（日本アエロジル社製ＲＸ−１７０）と、平均粒径が０．０１５  μｍ  のアルミナを、重量比１：２の割合で、バイタミックスを用いて１分間混合し、前処理剤を得た。
実施例１で調製したトナー粒子に対して、上記の前処理剤を０．２５重量％添加し、ヘンシェルミキサーで２分間混合して補給用バージントナーを調製した。
この補給用バージントナーを使用した以外は、実施例１と全く同様の実験を行った。その結果を表１に示す。
【００５１】
（実施例３）
補給用バージントナーの調製；
実施例１で調製したトナー粒子に対して、平均粒径が０．５μｍ  のチタンカーバイト（日本新金属社製Ｔｉｃ−Ｍ）を１．０重量％添加し、チタン処理トナーを得た。
次いで、このチタン処理トナーに、実施例１で用いた疎水性シリカ微粉末（平均粒径０．０１５  μｍ  ）を０．３重量％添加し、ヘンシェルミキサーで２分間混合して補給用バージントナーを調製した。
この補給用バージントナーを使用した以外は、実施例１と全く同様の実験を行った。その結果を表１に示す。
【００５２】
（比較例１）
補給用バージントナーの調製；
アクリル微粉末の添加量を０．３重量％に変更してアクリル処理トナーを得、このアクリルトナーに対する疎水性シリカ微粉末添加量を０．３重量％及びアルミナ添加量を０．１重量％に変更した以外は、実施例１と同様にして補給用バージントナーを調製した。
この補給用バージントナーを使用した以外は、実施例１と全く同様の実験を行った。その結果を表２に示す。
【００５３】
（比較例２）
補給用バージントナーの調製；
前処理剤の添加量を０．１５重量％に変更した以外は、実施例２と同様にして補給用バージントナーを調製した。
この補給用バージントナーを使用した以外は、実施例１と全く同様の実験を行った。その結果を表２に示す。
【００５４】
（比較例３）
補給用バージントナーの調製；
チタンカーバイトの添加量を０．５重量％に変更した以外は、実施例３と同様にして補給用バージントナーを調製した。
この補給用バージントナーを使用した以外は、実施例１と全く同様の実験を行った。その結果を表２に示す。
【００５５】
【表１】
0003606609.tif 000002
【００５６】
【表２】
0003606609.tif 000003
【００５７】
（実施例４）
現像装置中の現像スリーブとして径が４０ｍｍのものを用いた以外は、実施例１と全く同様の実験を行った。その結果を表３に示す。
【００５８】
（実施例５）
現像装置中の現像スリーブとして径が１０ｍｍのものを用いた以外は、実施例１と全く同様の実験を行った。その結果を表３に示す。
【００５９】
（実施例６）
現像装置中の現像スリーブとして径が４０ｍｍのものを用い、且つ補給用バージントナーとして実施例２で調製されたものを使用した以外は、実施例１と全く同様の実験を行った。その結果を表３に示す。
【００６０】
（実施例７）
現像装置中の現像スリーブとして径が１０ｍｍのものを用いた以外は、実施例１と全く同様の実験を行った。その結果を表３に示す。
【００６１】
（比較例４）
現像装置中の現像スリーブとして径が４０ｍｍのものを用いた以外は、実施例３と全く同様の実験を行った。その結果を表４に示す。
【００６２】
（比較例５）
現像装置中の現像スリーブとして径が１０ｍｍのものを用いた以外は、実施例３と全く同様の実験を行った。その結果を表４に示す。
【００６３】
【表３】
0003606609.tif 000004
【００６４】
【表４】
0003606609.tif 000005
【００６５】
（実施例８）
磁性キャリヤの調製；
シリコン樹脂８重量部とメラミン樹脂２重量部とを混合してコーティング剤を調製した。
このコーティング剤を５００重量部のトルエンに分散させ、流動床コーティング装置を用いて、平均粒径８０μｍ  の球状フェライト粒子１０００重量部に噴霧コーティングし、１５０℃で１時間の熱処理を行い、樹脂コート磁性キャリヤを調製した。
上記の磁性キャリヤを用いた以外は、実施例１と全く同様にしてスタート現像剤を調製して同様の実験を行った。結果を表５に示す。
【００６６】
（実施例９）
コーティング剤の組成を、シリコン樹脂５重量部とメラミン樹脂５重量部とに変更した以外は、実施例８と同様にして樹脂コートキャリヤを得、このキャリヤを用いた以外は実施例１と同様にして実験を行った。結果を表５に示す。
【００６７】
（実施例１０）
コーティング剤の組成を、シリコン樹脂９重量部とメラミン樹脂１重量部とに変更した以外は、実施例８と同様にして樹脂コートキャリヤを得、このキャリヤを用いた以外は実施例１と同様にして実験を行った。結果を表５に示す。
【００６８】
（比較例６）
コーティング剤の組成を、メラミン樹脂１０重量部に変更した以外は、実施例８と同様にして樹脂コートキャリヤを得、このキャリヤを用いた以外は実施例１と同様にして実験を行った。結果を表５に示す。
【００６９】
（比較例７）
コーティング剤の組成を、シリコン樹脂１０重量部に変更した以外は、実施例８と同様にして樹脂コートキャリヤを得、このキャリヤを用いた以外は実施例１と同様にして実験を行った。結果を表５に示す。
【００７０】
【表５】
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【００７１】
（実施例１１）
現像スリーブの径を１０ｍｍとした以外は、実施例８と同様にして実験を行った。結果を表６に示す。
【００７２】
（実施例１２）
現像スリーブの径を４０ｍｍとした以外は、実施例８と同様にして実験を行った。結果を表６に示す。
【００７３】
（実施例１３）
現像スリーブの径を１０ｍｍとした以外は、実施例１０と同様にして実験を行った。結果を表６に示す。
【００７４】
（実施例１４）
現像スリーブの径を４０ｍｍとした以外は、実施例１０と同様にして実験を行った。結果を表６に示す。
【００７５】
尚、上記の実施例１１〜１４及び比較例８，９においては、３万枚目の画像についてキャリヤ飛び発生の有無を評価した。その評価基準は、次の通りである。
○：無し。
△：画像に１，２個認められた。
×：画像に数１０個発生。
【００７６】
【表６】
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【００７７】
【発明の効果】
本発明によれば、回収トナーを含むリサイクルトナーの帯電立ち上がり特性を、スタートトナー以上に設定してリサイクル現像を行うことによって、回収トナーの混入による急激な現像剤の帯電量の低下が緩和され、この結果、リサイクル現像によりカブリやトナー飛散等のない安定な画像を形成することができる。また、トナーの現像器中への補給のＯＮ−ＯＦＦ制御のセンサ出力しきい値を、画像形成時間によって調整することにより、回収トナーが使用された場合にも常に一定のトナー濃度を保持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のリサイクル現像法を好適に実施するための電子写真装置の一例を示す図。
【図２】図１の装置に使用される現像装置の要部を示す図。
【図３】トナー濃度センサの出力とトナー濃度との関係を示す線図。
【図４】実施例の実験において、トナー補給のＯＮ−ＯＦＦ制御を行うトナー濃度センサの出力のしきい値の変化を示す図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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