JPH04328575A - 非磁性一成分カラートナー現像方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真に用いられる
非磁性１成分カラートナー現像方法に関する。複写機ま
たはレーザプリンタなどにおいて採用されている電子写
真法は、一般には、光導電性絶縁体層上に一様な静電荷
を与え、該絶縁体層上に光像を照射することにより、該
静電荷を部分的に除去して静電潜像を形成し、その静電
荷の残った部分にトナーと呼ばれる微粉末を付着させて
該潜像を可視化トナー画像を形成（現像という）し、該
トナー画像を該記録紙に固着（定着という）して印刷物
を得るものである。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】前記
現像剤としては磁性キャリアと非磁性または磁性トナー
から成る２成分現像剤、または磁性あるいは非磁性トナ
ーから成る１成分現像剤がある。この中で、２成分現像
剤はキャリアとトナーの摩擦により、トナーを帯電させ
ているため、印刷枚数に伴う磁性キャリア面へのトナー
の融着が発生し、キャリアが劣化し、現像剤の寿命が短
い欠点がある。一方、１成分現像剤では、キャリアを使
用せず、トナーのみを消費するので、キャリアへのトナ
ー融着が発生しないため、現像剤としての寿命は長いと
言う長所がある。しかし、１成分現像剤として、磁性ト
ナーを用いる場合、磁性粉（黒色）を含有する必要があ
るため、カラー化が困難である。また、非磁性トナーを
用いた場合、カラー化が容易であり、現像剤寿命が長い
が、トナーには種々の特性が要求される。次に、図１に
示す装置により現像方法を説明する。

【０００３】図１において、現像剤１を貯留する貯留手
段２と、現像剤１を現像領域を含む所定の循環経路に沿
って搬送する現像剤担持体３との間に、表面部に可堯材
が被着されたローラ状の現像剤回収手段４を現像剤担持
体３に接触するように設け、かつ現像剤担持体３と現像
剤回収手段４との間に、現像剤１が現像剤担持体３から
現像剤回収手段４に向かう方向にバイアス電圧（以降、
回収バイアス、とする）を印加し、接触による機械的な
回収のみならず回収バイアスによる電気的な回収を行う
ことによって安定かつ確実に現像剤担持体３上の機械的
且つ電気的な履歴を解消する。そこで新たに、現像剤担
持体３に接触しつつ前記貯留手段２に貯留されている現
像剤１を現像剤供給手段５により現像剤担持体３に供給
し機械的な摩擦により現像剤を帯電させ、帯電トナー層
を現像剤担持体３上に形成し、摩擦帯電部材６によりそ
の層厚を所望の厚さに規制した後現像領域に搬送し現像
を行う。

【０００４】７は潜像担持体であり、表面に形成された
潜像を現像部に搬送し、できた現像剤１の像を記録用紙
１４に転写する位置に搬送するものである。この潜像担
持体７には、潜像形成方法によって光導電材料である感
光体（有機感光体、セレン系感光体、アモルファスシリ
コン感光体等）や絶縁体等を用いることができる。なお
、図中８は露光装置、９は前帯電器、１０はクリーナユ
ニット、１１は除電ランプ、１２定着装置、１３は転写
器である。

【０００５】前記現像方法を用いると、以下の問題が生
じる。現像剤担持体３上のトナーを摩擦帯電部材６で強
く摩擦帯電させた場合、良好な立ち上がり特性を持って
帯電するが、トナーバインダ樹脂の軟化点が低いと、連
続印刷に伴い、摩擦帯電部材６にトナーが融着し、帯電
不良によるかぶり等の印字不良を引き起こし、長期の連
続印刷により印字品位を著しく低下させる。このため、
トナーには融着しにくい特性が要求される。

【０００６】また、電子写真法により、カラーの多色像
を得る場合、一般にイエロー、マゼンタ、シアンの３色
のトナーを用い、各色のトナー層を重ね合わせ、混色す
ることにより実現している。従って、定着時、トナーど
うしの混色の善し悪しが画像品質に影響を与えるなど、
カラートナー特有の特性が必要となる。トナーの混色性
を上げるには、バインダ樹脂の軟化点等を下げトナーの
レベリング性を向上する事などが考えられるが、逆に、
前述した摩擦帯電部材へのトナー融着が発生し、両立が
難しい。

【０００７】また、カラートナーに用いる着色剤として
も下記に示す条件がある。（１）バインダ樹脂中での分
散性が良く透明性に優れること。（２）色再現域を広く
するため、分光反射特性が良いこと。本発明は、このよ
うな従来の問題点に鑑みてなされたものであって、定着
時に混色性に優れ、連続印刷を行っても、摩擦帯電部材
にトナーが融着しにくく、印字安定性が良好な非磁性一
成分カラートナー現像方法を提供することを目的とする
。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前期目的を達成するため
に、本発明は、潜像担持体に圧接して、回転する現像剤
担持体と、該現像剤担持の外周上に圧接させた摩擦帯電
部材とを備え、該摩擦帯電部材より上流側で、非磁性一
成分カラートナーを供給し、該非磁性一成分カラートナ
ーを摩擦帯電部材で帯電させ、現像剤担持体により潜像
担持体との圧接部に搬送して、潜像担持体上の静電潜像
を現像する非磁性一成分カラートナー現像方法において
、現像剤として、前記非磁性一成分カラートナーに対し
て、少量のサブミクロン添加剤粒子からなり、その硬度
が１００（ロックウェルＲ）以上であり、かつ、圧縮破
壊強度が１０ｋｇ／ｍｍ２　以上であるものを外添した
ものを用いるようにしたものである。

【０００９】以下、本発明をさらに詳細に説明する。カ
ラートナーにおける混色性を向上するには、トナーバイ
ンダ樹脂として軟化点の低い樹脂を用いる必要がある。 ところが、低軟化点樹脂を用いると摩擦帯電部材にトナ
ー融着が発生する。トナー融着はトナーとの摩擦により
、発生するため低軟化点樹脂のトナーは発生しやすい。 そこで、本発明者らは摩擦帯電部材に融着したトナーを
研磨して掻き落とす効果のある材料を検討した結果、硬
度の高い微粒子の樹脂をトナーの外添剤として用いると
有用であることがわかった。なお、外添剤として、硬度
の低い微粉樹脂を用いた場合、研磨剤としての効果は見
られなかった。

【００１０】この外添トナーを用いて、図１に示す装置
により、非磁性一成分カラートナー現像を行う。前記高
硬度樹脂として、下記構造式で表せるものが特に効果が
あった。

【００１１】

【化４】

【００１２】

【化５】

【００１３】

【化６】

【００１４】トナーバインダ樹脂としては、エポキシ樹
脂、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリエス
テル樹脂、ポリウレタン樹脂等が考えられるが、特にポ
リエステル樹脂を用いると、混色性と透明性を良好にで
きる。次に、本発明に用いるベンジジン系有機顔料とし
ては、例えば、カラーインデックスＮｏ．のＣ．Ｉ．２
１０９０（ピグメントイエロー１２，ＫＥＴ　Ｙｅｌｌ
ｏｗ　４０６，大日本インキ化学工業），Ｃ．Ｉ．２１
０９５（ピグメントイエロー１４，ＫＥＴ　Ｙｅｌｌｏ
ｗ　４０４，大日本インキ化学工業），Ｃ．Ｉ．２１１
００（ピグメントイエロー１３，ＫＥＴ　Ｙｅｌｌｏｗ
　４０５，大日本インキ化学工業）などが挙げられる。 本顔料はバインダ樹脂中での分散性に優れ、また、分光
反射特性が良好である。

【００１５】次に、本発明に用いるキナクリドン系有機
顔料としては、カラーインデックスＮｏ．のＣ．Ｉ．７
３９１６（ピグメントレッド１２２，ＫＥＴ　Ｒｅｄ　
３０９，大日本インキ化学工業）　がある。本顔料はバ
インダ樹脂中での分散性に優れ、また、分光反射特性が
良好である。次に、本発明に用いるローダミン系有機顔
料としては、カラーインデックスＮｏ．のＣ．Ｉ．４５
１６０（ピグメントレッド８１，ＵｌｔｒａＲｏｓｅ　
Ｒ，東洋インキ製造）　がある。本顔料はバインダ樹脂
中での分散性に優れ、また、分光反射特性が良好である
。

【００１６】次に、本発明に用いるフタロシアニン系有
機顔料としては、例えば、カラーインデックスＮｏ．Ｃ
．Ｉ．７４１６０（ピグメントブルー１５，ＫＥＴ　Ｂ
ｌｕｅ　１０２，ＫＥＴ　Ｂｌｕｅ　１０３，ＫＥＴＢ
ｌｕｅ　１０４，ＫＥＴ　Ｂｌｕｅ　１０５，ＫＥＴ　
Ｂｌｕｅ　１０６，ＫＥＴＢｌｕｅ　１１１，　大日本
インキ化学工業），Ｃ．Ｉ．７４２６０（ピグメントグ
リーン　７，ＫＥＴ　Ｇｒｅｅｎ　２０１，　大日本イ
ンキ化学工業）　などが挙げられる。本顔料はバインダ
樹脂中での分散性に優れ、また、分光反射特性が良好で
ある。

【００１７】また、電荷制御剤として、含金染料、脂肪
酸エステル、アミノ基を有する化合物を加えてもよい。 本発明で用いるトナーは、従来公知の方法で製造できる
。すなわち、前記バインダ樹脂と前記顔料、また、必要
であればワックス、帯電制御剤等を添加して例えば、加
圧ニーダ、エクストルーダ、などにより、溶融混練し、
均一分散させ、例えば、風力分級機などにより、分級し
て所望のトナーを得ることができる。

【００１８】

【実施例】以下、実施例により本発明を説明するが、本
発明はこれによって限定されるものではない。 実施例１ バインダ樹脂：ポリエステル樹脂（軟化点１００℃）　
　　　　　　　　　　　　　９２重量部顔料：Ｃ．Ｉ．
２１０９０，ＫＥＴ　Ｙｅｌｌｏｗ　４０６（大日本イ
ンキ製）　　　　４重量部帯電制御剤：ＢＯＮＴＲＯＮ
　Ｅ８４　（オリエント化学製）２重量部ワックス：ビ
スコール５５０−Ｐ（三洋化成製）　　　　　　　　２
重量部上記組成物をボールミルにより混合撹拌し、１４
０℃に加熱したエクストルーダで溶融混練し、冷却固化
したのち、粉砕機で粗粉砕し、さらに、ジェットミルで
細粉砕した。得られた微粉末を風力分級機で分級して５
〜２０μｍのトナーを得た。

【００１９】次に、外添剤として、下記構造を持つ樹脂
縮合物（粒径０．３μｍ，硬度１２０（ロックウェルＲ
），圧縮破壊強度１４ｋｇ／ｍｍ２　，球形，日本触媒
）を０．５重量部用いて、ヘンシェルミキサを用いて混
合を行い、高硬度微粉樹脂外添トナーを得た。

【００２０】

【化７】

【００２１】次に、前記高硬度微粉樹脂外添トナーにつ
いて、３色同時印刷が行え、非磁性１成分方式と熱ロー
ル定着機を採用しているレーザプリンタを用いて印刷試
験を行った。なお、マゼンタ、シアンとも着色剤のみ異
なるトナーを用いた。結果、印刷画像は混色性と透明性
に優れ、ＯＨＰ印刷において、良好な透過性が確認され
た。また、５万枚印刷後も摩擦帯電部材にトナー融着は
発生せず、印字安定性は良好であった。 実施例２ バインダ樹脂：ポリエステル樹脂（軟化点１００℃）　
　　　　　　　　　　　　　９２重量部顔料：Ｃ．Ｉ．
２１０９０，ＫＥＴ　Ｙｅｌｌｏｗ　４０６（大日本イ
ンキ製）　　　　　　　　　　　　　　　　４重量部帯
電制御剤：ＢＯＮＴＲＯＮ　Ｅ８４　（オリエント化学
製）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２重量
部ワックス：ビスコール５５０−Ｐ（三洋化成製）　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　２重量部上記組
成物をボールミルにより混合撹拌し、１４０℃に加熱し
たエクストルーダで溶融混練し、冷却固化したのち、粉
砕機で粗粉砕し、さらに、ジェットミルで細粉砕した。 得られた微粉末を風力分級機で分級して５〜２０μｍの
トナーを得た。

【００２２】次に、外添剤として、下記構造を持つ樹脂
縮合物（粒径０．３μｍ，硬度１２０（ロックウェルＲ
），圧縮破壊強度１４ｋｇ／ｍｍ２　，球形，日本触媒
）を０．５重量部用いて、ヘンシェルミキサを用いて混
合を行い、高硬度微粉樹脂外添トナーを得た。

【００２３】

【化８】

【００２４】次に、前記高硬度微粉樹脂外添トナーにつ
いて、３色同時印刷が行え、非磁性１成分方式と熱ロー
ル定着機を採用しているレーザプリンタを用いて印刷試
験を行った。なお、マゼンタ、シアンとも着色剤のみ異
なるトナーを用いた。結果、印刷画像は混色性と透明性
に優れ、ＯＨＰ印刷において、良好な透過性が確認され
た。また、５万枚印刷後も摩擦帯電部材にトナー融着は
発生せず、印字安定性は良好であった。 実施例３ バインダ樹脂：ポリエステル樹脂（軟化点１００℃）　
　　　　　　　　　　　　　９２重量部顔料：Ｃ．Ｉ．
２１０９０，ＫＥＴ　Ｙｅｌｌｏｗ　４０６（大日本イ
ンキ製）　　　　　　　　　　　　　　　　４重量部帯
電制御剤：ＢＯＮＴＲＯＮ　Ｅ８４　（オリエント化学
製）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２重量
部ワックス：ビスコール５５０−Ｐ（三洋化成製）　　
　　　　　　　　　　　２重量部上記組成物をボールミ
ルにより混合撹拌し、１４０℃に加熱したエクストルー
ダで溶融混練し、冷却固化したのち、粉砕機で粗粉砕し
、さらに、ジェットミルで細粉砕した。得られた微粉末
を風力分級機で分級して５〜２０μｍのトナーを得た。

【００２５】次に、外添剤として、下記構造を持つ樹脂
縮合物（粒径０．３μｍ，硬度１２０（ロックウェルＲ
），圧縮破壊強度１４ｋｇ／ｍｍ２　，球形，日本触媒
）を０．５重量部用いて、ヘンシェルミキサを用いて混
合を行い、高硬度微粉樹脂外添トナーを得た。

【００２６】

【化９】

【００２７】次に、前記高硬度微粉樹脂外添トナーにつ
いて、３色同時印刷が行え、非磁性１成分方式と熱ロー
ル定着機を採用しているレーザプリンタを用いて印刷試
験を行った。なお、マゼンタ、シアンとも着色剤のみ異
なるトナーを用いた。結果、印刷画像は混色性と透明性
に優れ、ＯＨＰ印刷において、良好な透過性が確認され
た。また、５万枚印刷後も摩擦帯電部材にトナー融着は
発生せず、印字安定性は良好であった。 実施例４ 有機顔料としてキナクリドン系顔料　ＫＥＴ　Ｒｅｄ　
３０９（大日本インキ化学工業）を用いた以外は実施例
１と同様にマゼンタナーを試作した。次に、実施例１と
同様に評価した結果、実施例１と同様に良好な結果が得
られた。 実施例５ 有機顔料としてローダミン系顔料　Ｕｌｔｒａ　Ｒｏｓ
ｅ　Ｒ　（東洋インキ製造）を用いた以外は実施例１と
同様にマゼンタナーを試作した。次に、実施例１と同様
に評価した結果、実施例１と同様に良好な結果が得られ
た。 実施例６ 有機顔料としてフタロシアニン系顔料　ＫＥＴ　ＢＬＵ
Ｅ　１１１　（大日本インキ化学工業）を用いた以外は
実施例１と同様にシアントナーを試作した。次に、実施
例１と同様に評価した結果、実施例１と同様に良好な結
果が得られた。 比較例１ 添加剤粒子を用いなかった以外は実施例１と同様にトナ
ーを試作した。次に、実施例１と同様に評価した結果、
約千枚印刷後から、摩擦帯電部材にトナー融着が発生し
、印字劣化が見られた。 比較例２ 添加剤粒子として、ＰＭＭＡ（ＭＰ−１０００　，硬度
５０以下，綜研化学）を用いた以外は実施例１と同様に
トナーを試作した。次に、実施例１と同様に評価した結
果、約３千枚印刷後から、摩擦帯電部材にトナー融着が
発生し、印字劣化が見られた。 比較例３ 外添剤として、平均粒径１．５μｍのベンゾグアナミン
・メラミン・ホルムアルデヒド縮合物（エポスターＭ，
粒径０．３μｍ，硬度１２０（ロックウェルＲ），圧縮
破壊強度１４ｋｇ／ｍｍ２　，日本触媒）を用いた以外
は実施例１と同様にトナーを試作した。次に、実施例１
と同様に評価した結果、定着性が不良であった。 比較例４ 顔料としてＫＥＴ　Ｂｌｕｅ　１０１（スレン系，ピグ
メントブルー６０，Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．６９８００，大日本
インキ化学工業）を用いた以外は実施例１と同様にシア
ントナーを得、実施例１と同様に評価した。結果、混色
性と透過性に劣ることがわかった。

【００２８】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、混色性に優れ、摩擦帯電部材にトナーが融着しにく
く、印字安定性が良好であった。

【図面の簡単な説明】

【図１】電子写真記録装置を示す図

【符号の説明】

１：現像剤 ２：貯留手段 ３：現像剤担持体 ４：現像剤回収手段 ５：現像剤供給手段 ６：摩擦帯電部材 ７：潜像担持体８：露光装置９：前帯電器１０：クリー
ナユニット１１：除電ランプ１２：定着装置１３：転写
器１４：記録用紙