JPH0350562A - 画像形成方法 - Google Patents

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、電子写真装置のうち、転写装置が静電潜像担
持体に当接され、現像画像を転写させる画像形成方法に
関する。

［従来の技術］ 潜像担持体表面に形成した可転写のトナー像を、紙を主
とするシート状の転写材に静電的に転写する工程を含む
画像形成装置において、回転円筒状、無端ベルト状など
無端状に走行する像担持体を使用し、バイアスを印加し
た転写装置をこれに圧接してこれら両者間に転写材を通
過させて、像担持体側のトナー像を転写材に転写するよ
うに構或したもの、例えば、特開昭５９−４６６６４号
公報の如き装置がすでに提案されている。

このような装置は、従来から広く実用されているコロナ
放電を利用した転写手段に比して、転写ローラーの像担
持体への圧接力を調整することによって転写材の像担持
体への吸着領域を拡大することができ、転写材を転写部
位において積極的に押圧支持する。このため、転写材搬
送手段による同期不良や転写材に存在するループ、カー
ルなどによる転写ずれを生ずるおそれが少なく、近来に
おけるこの種画像形成装置の小型化にともなう転写材搬
送路の短縮化、像担持体の小径化などの要請にも対応し
やすい。

しかしながら、反面、当接により転写を行う装置に於い
ては、当接部位より転写電流が供給される為、ある程度
の圧力を転写装置に加圧する必要がある．当接圧が加え
られた場合、潜像担持体上のトナー像にも、圧力が加わ
り凝集が起る．さらに、潜像担持体表面が樹脂で構成さ
れている場合には、トナー凝集物と潜像担持体との間で
も密着が発生し、転写材への移行が阻害され、極端な場
合、密着が強固な部分が全く転写せず、画像が欠損する
現象が起る。

この現象は、０．１〜２ｍｍのライン部に於いて特に顕
著になる。これは、ライン部ではエッチ現像となってお
り、トナーが多くのり、加圧による凝集が起りやすく、
転写による欠損が起りやすい事による。この時、出力さ
れる画像は、輪郭部のみ画像が形成された複写物となり
、「転写中抜け」とよばれる。第１図に転写中抜けの例
を示す。図中、ａはコロナ転写により転写した画像であ
り、ｂは転写ローラーにより転写した中抜け画像である
。

「転写中抜け」は１００　ｇ／ａｍ”以上の厚紙、平滑
度の高いＯＨＰ用フィルム、２面目の複写時、等で特に
顕著になる。

厚紙及びフィルム等では、転写材の厚みが厚い為に転写
電界の効果が少ない事及び加圧が強くなり、中抜けしや
すくなる事が考えられる。

また、２面目の複写時では、１面目画像形成時に定着器
を通過する際、転写材に定着装置よりオフセット防止の
為に含有させてある離型剤が付着し、２面目の転写に際
し、トナーと転写材との密着を妨げる為、中抜けが起り
やすくなると考えられる。

以上より、当接部材による転写装置の場合、小型化、低
電力等、多数の利点がある反面、転写材に対する条件が
狭くなる． ［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、上述の問題点を解決した画像形成方法
を提供することにある。

本発明の目的は、当接転写方法のような加圧転写による
画像形成方法において、転写材の条件によらず、潜像に
忠実である高品位な画像が得られる転写工程を有する画
像形成方法を提供することにある。

本発明の目的は、「転写中抜け」等の現象がないか、ま
たは、該現象が抑制されている画像形成方法を提供する
ことにある。

本発明の目的は、厚い転写紙等多様な転写材を用いても
転写中抜けのない高品質な画像を与える現像剤を使用す
る画像形成方法を提供することにある。

さらに、本発明の目的は高温高温等や低温低湿などの環
境変化に対しても安定であり、常に良好な特性を発揮す
ることのできる現像剤を使用する画像形成方法を提供す
ることにある。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明者らは、
該静電潜像保持体表面層に、水との接触角が８０゜以上
の滑性面を形成させる物質をトナー中に含有させること
により、３　ｇ／ｃｍ以上で当接された転写装置による
転写工程に於いて、満足のいく結果を得る事ができる事
を見い出した。

即ち、本発明は、静電荷像保持体上の静電荷像を現像剤
により現像し、転写装置を介して該現像画像を転写材へ
静電転写する工程を含む画像形成方法において、 ■　該静電荷像保持体と転写装置とが、線圧３ｇ／ｃＩ
Ｉ１以上で当接され、 ■　該静電潜像保持体表面層に、水との接触角が、８０
゜以上の滑性面を形成させる物質を０．　０１〜１．０
重量部含有する現像剤を使用する、ことを特徴とする画
像形成方法である。

本発明に用いる当接圧力としては、線圧として３　ｇ／
ｃｍ以上である事が好ましく、特に好ましくは２０ｇ／
ｃｍである。

線圧については、次式で算定する。

（線圧）［ｇ／ｃｍｌ＝（転写部材に加えられる総圧）
［ｇ］÷（当接されている長さ）　［ｃｍｌ 当接圧が３ｇ未満であると転写部材の搬送ブレ、転写電
流不足による転写不良が起り好ましくない。

本発明に用いられる転写装置としては、第２図に見られ
るような転写ローラー或いは第３図に見ちれるような転
写ベルトが挙げられろ。

第２図は、典型的なこの種の画像形成装置の要部の概略
側面図であって、図示の装置は、紙面に垂直方向にのび
、矢印八方向に回転する円筒状の像担持体（以下感光体
という）１、これに当接する導電性転写ローラー２が配
設してある。

なお、感光体１の周辺には、その表面を一様に帯電させ
るための一次帯電器、該帯電面に画像変調されたレーザ
光、原稿からの反射光などの光像を投写し、当該部分の
電位を減衰させて静電潜像を形成する露光部、現像器、
転写後も感光体表面に残る残留トナーを除去するクリー
ナその他画像形成に必要な部材が配設してあることは云
う迄もないが、それらはすべて省略してある。

転写ローラー２は、芯金２ａと導電性弾性層２ｂからな
り、導電性弾性層２ｂはカーボン等の導電材を分散させ
たウレタン、ＥＰＤＭ等の体積抵抗ｉｏ６〜１０１０Ω
ｃａｎ程度の弾性体でつくられていろ。芯金２ａには定
電圧電源８によりバイアスが印加されている。

第３図は本発明を転写ベルトに適用したものである。転
写ベルト９は導電ローラーｌＯにより支持駆動される。

転写装置の加圧は通常、芯金２ａ若しくはｌＯの芯金の
端部軸受を加圧する事により行なわれる。

本発明は潜像担体の表面が有機化合物である画像形成装
置に対し特に有効である。有機化合物が表面層を形成し
ている場合、トナー中に含まれる結着樹脂との接着性が
良く、特に同質の材料を用いた場合、接点に於いては化
学的な結合が生じ、転写性が低下する為である。

本発明に用いる潜像担体の表面物質としては、シリコー
ン樹脂、塩化ビニリデン、エチレンー塩ビ、スチレンー
アクリロニトリル、スチレンーメチルメタクリレート、
スチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネ
ート等が挙げられるが、これらに限定されることはなく
、他のモノマー或いは、例示樹脂間での共重合、ブレン
ド等も使用する事ができる。

本発明は、潜像担体１の直径が５０問以下の画像形成装
置に対し特に有効である。小径ドラムの場合、同一の線
圧にしても曲率が大きい為、当接部に於いて圧力の集中
が起りやすい為である。

ベルト感光体でも同一の現象があると考えられ、転写部
での曲率半径２５ｍｍ以下の画像形成装置に対しても有
効である。

次に本発明に用いるトナーに関して述べる。

本発明に使用される被膜性物質としては、次式で表わさ
れるシリコンオイル （　　ルコキシ基　　　　　　　　　　　ノ例えばジメ
チルシリコンオイル、アルキル変性シリコンオイル、α
−メチルスチレン変性シリコンオイル、クロルフエニル
シリコンオイル、フッ素変性シリコンオイルが挙げられ
る。

また、次式で表わされる脂肪酸金属セッケン０ １ （Ｒ−Ｃ−０　　）　　Ｍ 例えば、ステアリン酸亜鉛、ラウリル酸亜鉛、ミリスチ
ン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アル
ミニウム等が挙げられる。

以上、被膜性物質の例を挙げたが、これらに、限定され
るものではない。

静電荷像保持体表面の水との接触角は次のように、測定
する。協和接触角計ＣＡ−ＤＳを用い、サンプル表面が
、直続鏡より見て、水平になるように、取付ける。

表面に、イオン交換処理を施した純水１０ｐｇを滴下す
る、直続鏡から　１／２θを測定し、これにより、接触
角θを求める被膜形成は、主として、クリーニング工程
により行なわれていると考えられる。

つまり、静電荷像保持体上へは、現像剤と伴に移動し、
転写せずに残った被膜性物質が、クリーニング工程での
機械的な作用により、ヘキ壊もしくは、延伸される事に
より、保持体上に棧水性の被膜を形成させる。

被膜性物質の添加量は、トナー１００重量部に対し、０
．０１〜１．０重量部である事が好ましい。

０．０１重量部未満では、添加効果が認められず、転写
に関する問題が起る。また、１．０重量部を超えると現
像剤坦体等、他の部分に対し、被膜形成が起り、現像剤
に関する問題が起る、特に好ましくは、０．０３〜１．
０重量部である。

本発明においてトナーの結着樹脂としては、例えば、ボ
リスチレン，ポリーｐ−クロルスチレン，ボリビニルト
ルエンなどのスチレンおよびその置換体の単重合体；ス
チレンーｐ−クロルスチレン共重合体，スチレンーブロ
ビレン共重合体，入チレンービニルトルエン共重合体，
スチレンービニルナフタリン共重合体，スチレンーアク
リル酸メチル共重合体，スチレンーアクリル酸エチル共
重合体．スチレンーアクリル酸ブチル共重合体，スチレ
ンーアクリル酸オクチル共重合体，スチレンーメタアク
リル酸メチル共重合体，スチレンーメタアクリル酸エチ
ル共重合体．スチレンーメタアクリル酸ブチル共重合体
，スチレンーα−クロルメタアクリル酸メチル共重合体
，スチレンーアクリロニトリル共重合体，スチレンービ
ニルメチルエーテル共重合体，スチレンービニルエチル
エーテル共重合体，スチレンービニルメチルケトン共重
合体，スチレンーブタジエン共重合体，スチレンーイソ
ブレン共重合体，スチレンーアクリロニトリルーインデ
ン共重合体などのスチレン系共重合体；ボリ塩化ビニル
，ポリ酢酸ビニル，ポリエチレン，ボリブロビレン，シ
リコーン樹脂，ボリエステル，エボキシ樹脂，ポリビニ
ルブチラール，ロジン．変性ロジン，テルベン樹脂，フ
ェノール樹脂．キシレン樹脂，脂肪族または脂環族炭化
水素樹脂，芳香族系石油樹脂，塩素化バラフィン，パラ
フィンワックスなどが、単独或いは混合して用いられる
。

本発明においては、これらの樹脂の中でも、スチレンー
アクリル系共重合体が好ましく用いられ、特にスチレン
ーアクリル酸ｎ−ブチル（Ｓｔ−ｎＢＡ）共重合体，ス
チレンーメタアクリル酸ｎ−ブチル（Ｓｔ−ｎＢＭＡ）
共重合体，スチレンーアクリル酸ｎ−ブチルーメタアク
リル酸２−エチルヘキシル（Ｓｔ−ｎＢＡ−２ＥＨＭＡ
）共重合体等が好ましく用いられる。

また、本発明に係るトナーに添加し得る着色材料として
は、従来公知のカーボンブラック，銅フタロシアニン，
鉄黒などが使用できる。

本発明に係るトナーは磁性体を含有してもよい。含有さ
れる磁性微粒子としては、磁場の中に置かれて磁化され
る物質が用いられ、鉄，コバルト，ニッケルなどの強磁
性金属の粉末もしくはマグネタイト，γ一Ｆ　ｅ　ｔ　
Ｏ　ｓ　＋　フエライトなどの合金や化合物が使用でき
る。

これらの磁性微粒子は窒素吸着法によるＢＥＴ比表面積
が好ましくは２〜２０ｍ”／ｇ、特に２．５〜１２ｍ”
／ｇ、さらにモース硬度が５〜７の磁性粉が好ましい。

この磁性粉の含有量は、トナー量に対して１０〜７０重
量％が良い。

また、本発明のトナーには必要に応じて荷電制御剤を含
有しても良く、モノアゾ染料の金属錯塩；サリチル酸，
アルキルサリチル酸，シアルキルサリチル酸またはナフ
トエ酸の金属錯塩等の負荷電制御剤が用いられる。

本発明に係るトナーは、一般的に、次のようにして製造
される。

■結着樹脂および場合により磁性体，着色剤としての染
顔料などをヘンシエルミキサー等の混合機で均一に分散
させる。

■上記により得た分散物を二一グー，エクストルーダー
，ロールミル等で溶融混練する。

■混線物をカッターミル，ハンマーミル等で粗粉砕した
後、ジェットミル等で微粉砕する。

■微粉砕物をジグザグ分級機等を用いて、粒径分布をそ
ろえ、分級してトナーとする。

その他トナーの製造法として、重合法，カプセル法等を
用いることが可能である。これらの製造法の概略を以下
に述べる。

（重合法トナー） ■重合性モノマー、必要に応じて重合開始剤，着色剤等
を水性分散媒中で造粒する。

■造粒されたモノマー組成物粒子を適当な粒子径に分級
する。

■上記分級により得た規定内粒径のモノマー組成物粒子
を重合させる。

■適当な処理をして分散剤を取り除いた後、上記により
得た重合生戊物を炉過，水洗，乾燥してｌ・ナーを得る
。

（カプセルトナー） ■樹脂、必要に応じて磁性粉等を混線機等で混練し、溶
融状態のトナー芯材を得る。

■トナー芯材を水中に入れて強く撹拌し、微粒子状の芯
材を作成する。

■シェル材溶液中に上記芯材微粒子を入れ、撹拌しなが
ら、貧溶媒を滴下し、芯材表面をシェル材で覆うことに
よりカプセル化する。

■上記により得たカプセルを炉過後、乾燥してトナーを
得る。

本発明は特に風力により粉砕する工程により製造される
トナーに対し有効である。

これは、風力による粉砕にて製造されたトナーは、他の
方法に較べ凸凹が多く、また、真球度が低い為、ドラム
との接触面積が多くなり、付着力が高くなる為と考えら
れる。

本発明の画像形成方法に使用される現像剤は、さらに疎
水性シリカ微粉末を含有していることが好ましい。

負帯電性磁性一成分現像剤の場合、シランカップリング
剤および／またはシリコンイルで処理された負帯電性疎
水性シリカ微粉末および正帯電性樹脂微粒子を含有し、
かつ負帯電性磁性トナー１００重量部に対して前記シリ
カ０．０１〜３重量部でかつ前記樹脂微粒子０．０２〜
３重量部の範囲内で含有することが好ましい。

本発明に用いるシリカ微粉末としては、ケイ素ハロゲン
化合物の蒸気相酸化により生成された、いわゆる乾式シ
リカまたヒュームドシリカと称されるもので、その表面
がシランカップリング剤および／またはシリコンオイル
で処理されたシリカ微粉末である。

好ましいシランカップリング剤としては、ヘキサメチル
ジシラザン（ＨＭＤＳ）が挙げられる。

また、好ましいシリコンオイルとしては、２５℃におけ
る粘度がおよそ５０〜１，０００センチストークスのも
のが用いられ、例えばジメチルシリコンオイル，メチル
フェニルシ』ノコンオイル，α−メチルスチレン変性シ
リコンオイル，クロルフェニルシリコンオイル，フッ素
変性シリコンオイル等，が好ましい。本発明の目的から
して、−ＯＨ基，−ＣＯＯ基，　−　Ｎ　Ｈ　２基等を
多く含有するシリコンオイルは好ましくない。

［実施例］ 犬Ｉ０糺上 １重量部 上記混合物を１６０℃に加熱した２軸ルーダーにて溶融
混練した後に冷却し、冷却物をハンマーミル（機械式粉
砕機）にて、開口径２ｍｍのメッシュをバス程度まで粗
粉砕し、次いでジェットミル（風力式粉砕機）にて、１
０μ程度まで微粉砕した。微粉砕品をＤＳ分級器（風力
式分級器）にてコールターカウンターにて測定した体積
平均粒径が１１．５ｇｍとなる様に分級して、負荷電性
の絶縁性磁性トナーを調製した。

該絶縁性磁性トナーは、鉄粉キャリアに対するトリボ電
荷量がブローオフ法による測定で−１　３ｐｃ／ｇであ
った。

該負帯電性磁性トナー１００重量部に対し、被膜形成材
料としてステアリン酸亜鉛（堺化学社製ＳＺ−２０００
　）を０．１重量部、ＨＭＤＳで処理した、疎水性ケイ
酸微粉末０．４重量部を各々トナーに加え、ヘンシェル
ミキサーにて混合し、一成分現像剤とした。

得られた現像剤を市販の複写機ＦＣ−５　（キヤノン社
製．　ｏｐｃ積層型負帯電感光体，ドラム直径φ３０）
を用い、さらに転写装置に、第１図の如き転写装置を組
み込んだ。転写ローラーの条件としては、転写ローラー
の表面ゴム硬度２ｒ、転写電流１ｐＡ、当接圧５０［ｇ
／ｃｍｌとした。

一次帯電を−７００ｖとし、感光ドラムと現像ドラム（
磁石内包）上の現像剤層を非接触に間隙を設定し、交流
バイアス（　ｆ　＝　１，８００ＨＺ，　Ｖｌ＋９＝１
，６００　Ｖ）および直流バイ７　ス（Ｖｏｃ＝　−　
３００　Ｖ　）とを現像ドラムに印加としながら画出し
を行なった。画出しされ、加熱加圧ローラ定着されたト
ナ一定着画像を下記の如く評価した。結果を第１表に示
す。

（１）画像濃度二通常の複写機用普通紙（７５ｇ／ｍ”
）１，０００枚通紙時の画像濃度維持に より評価した。

○（良）：１．３５以上，Δ（可）：ｌ．Ｏ〜１．３４
，×（不可）：１．Ｏ以下 （２）転写状態：転写条件として厳しい、１２０ｇ／ｍ
”の厚紙を通紙し、転写抜け状態に より評価した。

○：良好，△：実用可，×：実用不可 （３）紙搬送状態：　５０ｇ／ｍ”の薄紙を１，０００
枚通紙し、斜行等不正搬送の発生状態を 評価した。

○：１回以内／１，０００枚， △：２〜４回／１，０００枚， ×：５回以上／１，０００枚 （４）画像品質：トナーの飛び散り，ガサツキ等を目視
で評価した。

○：良好，△：実用可，ｘ：実用不可 及五旦ユ 当接圧力をｚｏ［ｇ／ｃｍｌとした以外は，実施例１と
同様にして画出しを行なった。結果を第１表に示す。

犬ＪＪ糺旦 当接圧力を５　［ｇ／ｃｍ］とした以外は、実施例１と
同様にして画出しを行なった。結果を第１表に示す。

失』ｌ糺４ 被膜形成材料としてステアリン酸アルミニウム（堺化学
社製ＳＡ−２０００）　０．１重量部とした以外は、実
施例１と同様にして画出しを行なった。結果を第１表に
示す。

え血史玉 被膜形成材料としてラウリル酸マグネシウム０．１重量
部とした以外は、実施例ｌと同様にして画出しを行なっ
た。結果を第１表に示す。

！五員１ 被膜形成物質としてミリスチン酸カルシウム０．１重量
部とした以外は、実施例１と同様にして画出しを行なっ
た。結果を第１表に示す。

及血皿ｌ 被膜形成物質としてシリコンオイル（信越化学社製ＫＦ
−９６）　０．０５重量部とした以外は、実施例１と同
様にして画出しを行なった。結果を第１表に示す。

叉』ｌ糺旦 被膜形成物質の添加量を０．０２重量部とした以外、実
施例１と同様にして画出しを行なった。結果を第ｌ表に
示す。

及見立上 被膜形成物質の添加量を１．０重量部とした以外、実施
例１と同様にして画出しを行なった。結果を第１表に示
す。

工校別ユ 当接圧力を２　ｇ／ｃｍとした以外は、実施例１と同様
にして画出しを行なった。結果を第１表に示す。

社較立ユ 被膜形成物質の添加量を１．５重量部とした以外は、実
施例１と同様にして画出しを行なった。結果を第１表に
示す。

え較班旦 被膜形成物質を無添加とした以外は、 実施例 １ と同様にして画出しを行なった。

結果を第１表 に示す。

第 １ 表 【発明の効果］ 本発明は、転写工程において適切な当接圧力の下で現像
剤の改良を行っているため、転写中抜けなどが生じるこ
となく高品質の画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は転写中抜けの例を示し、第２図及び第３図は画
像形成装置の要部の概略側面図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）静電荷像保持体上の静電荷像を現像剤により現像
   し、転写装置を介して該現像画像を転写材へ静電転写す
   る工程を含む画像形成方法において、 〔ａ〕該静電荷像保持体と転写装置とが、線圧３ｇ／ｃ
   ｍ以上で当接され、 〔ｂ〕該静電潜像保持体表面層に、水との接触角が、８
   ０°以上の滑性面を形成させる物質を０．０１〜１．０
   重量部含有する現像剤を使用する、ことを特徴とする画
   像形成方法。
2. （２）転写装置が転写ローラー又は転写ベルトである請
   求項（１）に記載の画像形成方法。