JPH103185A - 画像形成方法 - Google Patents
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Landscapes
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 長期に亘ってトナーの帯電及び搬送を安定化
し、カブリや濃度むらのない安定した画像濃度が得ら
れ、また、ダートや混色等が発生し難い画像形成方法を
提供する。 【解決手段】 現像剤担持体上の現像剤層を用いて潜像
保持体上の静電潜像を現像する画像形成方法において、
該現像剤担持体として、正帯電制御剤を含有する表面樹
脂層を有するものを用い、かつ、現像剤担持体上の単位
面積当りのトナー重量をM(mg/cm2 )、トナーの
体積平均粒子径をD(μm)としたとき、M/Dの値が
0.03〜0.09の範囲で行うものである。現像剤担
持体の表面樹脂層には、平均粒子径0.2〜10μmの
固体潤滑剤を含有することが好ましい。
し、カブリや濃度むらのない安定した画像濃度が得ら
れ、また、ダートや混色等が発生し難い画像形成方法を
提供する。 【解決手段】 現像剤担持体上の現像剤層を用いて潜像
保持体上の静電潜像を現像する画像形成方法において、
該現像剤担持体として、正帯電制御剤を含有する表面樹
脂層を有するものを用い、かつ、現像剤担持体上の単位
面積当りのトナー重量をM(mg/cm2 )、トナーの
体積平均粒子径をD(μm)としたとき、M/Dの値が
0.03〜0.09の範囲で行うものである。現像剤担
持体の表面樹脂層には、平均粒子径0.2〜10μmの
固体潤滑剤を含有することが好ましい。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、非磁性一成分系現
像剤を用いる画像形成方法に関する。
像剤を用いる画像形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、実用化されている種々の静電複写
方式における乾式現像法としては、トナー及び鉄粉など
のキャリアを用いる二成分現像方式とキャリアを用いな
い一成分トナー現像方式が知られている。二成分現像方
式には、トナー粒子がキャリア表面に付着することによ
り現像剤が劣化し、また、トナーのみが消費されて現像
剤中のトナーの濃度割合が低下するために、トナーとキ
ャリアとの混合割合を一定に保持するための濃度調節機
等を必要とすることから、現像装置が大型化するといっ
た欠点がある。他方、一成分現像方式は、キャリアを用
いないため上記した問題がなく、装置の小型化等及び軽
量化等の利点を有しているので、現像方式の主流になり
つつある。
方式における乾式現像法としては、トナー及び鉄粉など
のキャリアを用いる二成分現像方式とキャリアを用いな
い一成分トナー現像方式が知られている。二成分現像方
式には、トナー粒子がキャリア表面に付着することによ
り現像剤が劣化し、また、トナーのみが消費されて現像
剤中のトナーの濃度割合が低下するために、トナーとキ
ャリアとの混合割合を一定に保持するための濃度調節機
等を必要とすることから、現像装置が大型化するといっ
た欠点がある。他方、一成分現像方式は、キャリアを用
いないため上記した問題がなく、装置の小型化等及び軽
量化等の利点を有しているので、現像方式の主流になり
つつある。
【0003】一成分トナー現像方式は、磁性トナーを用
いる磁性一成分現像方式及び非磁性トナーを用いる非磁
性一成分現像方式とに大別される。磁性一成分現像方式
は、内部にマグネット等の磁界発生手段を設けた現像剤
担持体を用いて磁性トナーを保持し、現像するものであ
って、近年、小型プリンター等で数多く実用化されてい
るが、この方式は、トナーの内部にマグネタイト等の黒
色の磁性体を含む磁性トナーが用いられるために、カラ
ー化に使用することは困難である。一方、非磁性一成分
現像方式は、トナーに磁性体を用いないため、カラー化
に適している上に、現像剤担持体にマグネットを用いな
いことから、より軽量化及び低コスト化が可能となり、
近年、小型フルカラープリンター等において実用化され
始めている。ところで、二成分現像方式には、キャリア
という安定した帯電及び搬送部材があり、また、磁性一
成分現像方式には、マグネットロールの磁気力という安
定した搬送及び層形成手段が設けられているのに対し
て、非磁性一成分現像方式には、そのような安定した帯
電及び搬送手段がない。そのため、非磁性一成分現像方
式では、トナーを主に静電気力で現像剤担持体上に保持
させることが必要であるから、この方式のトナーには、
より高帯電であり、安定した帯電特性を持つことが要求
される。特に、トナーの帯電が低い場合には、非画像部
のカブリやダートによる機内汚れや混色の問題が生じ易
いため、より一層の安定化設計が必要とされている。
いる磁性一成分現像方式及び非磁性トナーを用いる非磁
性一成分現像方式とに大別される。磁性一成分現像方式
は、内部にマグネット等の磁界発生手段を設けた現像剤
担持体を用いて磁性トナーを保持し、現像するものであ
って、近年、小型プリンター等で数多く実用化されてい
るが、この方式は、トナーの内部にマグネタイト等の黒
色の磁性体を含む磁性トナーが用いられるために、カラ
ー化に使用することは困難である。一方、非磁性一成分
現像方式は、トナーに磁性体を用いないため、カラー化
に適している上に、現像剤担持体にマグネットを用いな
いことから、より軽量化及び低コスト化が可能となり、
近年、小型フルカラープリンター等において実用化され
始めている。ところで、二成分現像方式には、キャリア
という安定した帯電及び搬送部材があり、また、磁性一
成分現像方式には、マグネットロールの磁気力という安
定した搬送及び層形成手段が設けられているのに対し
て、非磁性一成分現像方式には、そのような安定した帯
電及び搬送手段がない。そのため、非磁性一成分現像方
式では、トナーを主に静電気力で現像剤担持体上に保持
させることが必要であるから、この方式のトナーには、
より高帯電であり、安定した帯電特性を持つことが要求
される。特に、トナーの帯電が低い場合には、非画像部
のカブリやダートによる機内汚れや混色の問題が生じ易
いため、より一層の安定化設計が必要とされている。
【0004】従来よりトナーの帯電量を向上させるため
に、トナーの内部に帯電制御剤を添加し、それによって
比較的高い帯電量を達成しているものもあるが、トナー
中に一定量以上の帯電制御剤を添加しないと効果が得ら
れなかったり、また、その添加量を増やすことにより定
着性能や色特性に悪影響を及ぼす等の諸問題があり、総
合的に満足できる特性は得られていないのが現状であ
る。また、現像剤担持体としては、一般にアルミニウム
やステンレス鋼等の金属が用いられるために、トナーに
十分な電荷を付与することができないという問題を有し
ているが、このような課題を残しながらもトナーには帯
電制御剤を配合して使用されているのが実状である。
に、トナーの内部に帯電制御剤を添加し、それによって
比較的高い帯電量を達成しているものもあるが、トナー
中に一定量以上の帯電制御剤を添加しないと効果が得ら
れなかったり、また、その添加量を増やすことにより定
着性能や色特性に悪影響を及ぼす等の諸問題があり、総
合的に満足できる特性は得られていないのが現状であ
る。また、現像剤担持体としては、一般にアルミニウム
やステンレス鋼等の金属が用いられるために、トナーに
十分な電荷を付与することができないという問題を有し
ているが、このような課題を残しながらもトナーには帯
電制御剤を配合して使用されているのが実状である。
【0005】近年、表面処理を施した現像剤担持体(帯
電部材)が数多く提案されているが、それらを非磁性一
成分トナーを用いる現像方法に適用しようとしても、帯
電性が不十分であったり、その反対に帯電量が過剰とな
って現像剤担持体上のトナー搬送量が多くなり過ぎたり
して、結局トナーの帯電量分布がブロードになって、カ
ブリやダートによる機内汚れの問題が解消されるには到
っていない。従って、非磁性一成分現像における帯電及
び層形成の安定化については、未だ多くの課題が残され
ている。
電部材)が数多く提案されているが、それらを非磁性一
成分トナーを用いる現像方法に適用しようとしても、帯
電性が不十分であったり、その反対に帯電量が過剰とな
って現像剤担持体上のトナー搬送量が多くなり過ぎたり
して、結局トナーの帯電量分布がブロードになって、カ
ブリやダートによる機内汚れの問題が解消されるには到
っていない。従って、非磁性一成分現像における帯電及
び層形成の安定化については、未だ多くの課題が残され
ている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
における上記した実情に鑑み、その問題点を解決するこ
とを目的としてなされたものである。すなわち、本発明
の目的は、帯電制御剤を含まないトナーを用いても、長
期にわたりトナーの帯電及び搬送を安定化するととも
に、カブリや濃度むらのない安定した画像濃度が得られ
る非磁性一成分現像方式の画像形成方法を提供すること
にある。また、本発明の他の目的は、長期にわたりダー
トや混色等が発生し難い非磁性一成分現像方式の画像形
成方法を提供することにある。
における上記した実情に鑑み、その問題点を解決するこ
とを目的としてなされたものである。すなわち、本発明
の目的は、帯電制御剤を含まないトナーを用いても、長
期にわたりトナーの帯電及び搬送を安定化するととも
に、カブリや濃度むらのない安定した画像濃度が得られ
る非磁性一成分現像方式の画像形成方法を提供すること
にある。また、本発明の他の目的は、長期にわたりダー
トや混色等が発生し難い非磁性一成分現像方式の画像形
成方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記した
問題を解決するために種々検討を重ねた結果、正帯電性
制御剤を配合した樹脂を含む表面樹脂層、または、さら
に固体潤滑剤を分散させた表面樹脂層を持つ現像剤担持
体を用いるとともに、現像剤担持体上へのトナーの搬送
量と使用するトナーの粒子径との割合を一定の範囲とな
るようにして画像形成を行うことにより、上記目的が達
成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
問題を解決するために種々検討を重ねた結果、正帯電性
制御剤を配合した樹脂を含む表面樹脂層、または、さら
に固体潤滑剤を分散させた表面樹脂層を持つ現像剤担持
体を用いるとともに、現像剤担持体上へのトナーの搬送
量と使用するトナーの粒子径との割合を一定の範囲とな
るようにして画像形成を行うことにより、上記目的が達
成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0008】すなわち、本発明の画像形成方法は、現像
剤担持体上の現像剤層を用いて潜像保持体上の静電潜像
を現像する画像形成方法であって、その現像剤担持体と
して、正帯電制御剤を含有する表面樹脂層を有するもの
を用い、かつ、現像剤担持体上の単位面積当りのトナー
重量をM(mg/cm2 )、トナーの体積平均粒子径を
D(μm)としたとき、M/Dの値が0.03〜0.0
9の範囲で行うことを特徴とするものである。本発明に
用いる現像剤担持体は、その表面樹脂層が平均粒子径
0.2〜10μmの潤滑剤を含有するものを用いること
が好ましく、また、本発明に用いる現像剤は、非磁性一
成分系現像剤であることが好ましい。
剤担持体上の現像剤層を用いて潜像保持体上の静電潜像
を現像する画像形成方法であって、その現像剤担持体と
して、正帯電制御剤を含有する表面樹脂層を有するもの
を用い、かつ、現像剤担持体上の単位面積当りのトナー
重量をM(mg/cm2 )、トナーの体積平均粒子径を
D(μm)としたとき、M/Dの値が0.03〜0.0
9の範囲で行うことを特徴とするものである。本発明に
用いる現像剤担持体は、その表面樹脂層が平均粒子径
0.2〜10μmの潤滑剤を含有するものを用いること
が好ましく、また、本発明に用いる現像剤は、非磁性一
成分系現像剤であることが好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。本発明の画像形成方法は、潜像保持
体上に潜像を形成する潜像形成工程、現像剤担持体上に
薄層形成された現像剤を用いて該潜像保持体上の潜像を
現像する現像工程、潜像保持体上のトナー画像を転写体
に転写する転写工程及び転写体上のトナー画像を熱定着
する定着工程を有する画像形成装置に用いられ、特に、
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色トナーを
用いるフルカラー現像装置に用いられるものである。
て詳細に説明する。本発明の画像形成方法は、潜像保持
体上に潜像を形成する潜像形成工程、現像剤担持体上に
薄層形成された現像剤を用いて該潜像保持体上の潜像を
現像する現像工程、潜像保持体上のトナー画像を転写体
に転写する転写工程及び転写体上のトナー画像を熱定着
する定着工程を有する画像形成装置に用いられ、特に、
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色トナーを
用いるフルカラー現像装置に用いられるものである。
【0010】上記の潜像形成工程としては、従来公知の
方法を適用することができるものであり、電子写真法ま
たは静電記録法によって、感光層または誘電体層等の潜
像保持体の上に静電潜像を形成する。本発明に用いる潜
像保持体の感光層としては、有機系、アモルファスシリ
コン等の公知のものが挙げられる。また、その円筒状保
持体としては、アルミニウムまたはアルミニウム合金を
押出し成型した後、表面加工する等の公知の製法により
得られたものが使用される。
方法を適用することができるものであり、電子写真法ま
たは静電記録法によって、感光層または誘電体層等の潜
像保持体の上に静電潜像を形成する。本発明に用いる潜
像保持体の感光層としては、有機系、アモルファスシリ
コン等の公知のものが挙げられる。また、その円筒状保
持体としては、アルミニウムまたはアルミニウム合金を
押出し成型した後、表面加工する等の公知の製法により
得られたものが使用される。
【0011】現像工程は、現像剤担持体(以下、「現像
ロール」という。)の回転円筒体上に、トナー供給ロー
ルにより供給されたトナーを、弾性ブレード等により薄
層形成して現像ニップまで搬送し、現像ロールと静電潜
像を保持する潜像保持体とを現像部において接触させる
か、または、一定の間隙を設けて配置し、現像ロールと
潜像保持体との間にバイアスを印加しながら静電潜像を
トナーにより現像するものである。
ロール」という。)の回転円筒体上に、トナー供給ロー
ルにより供給されたトナーを、弾性ブレード等により薄
層形成して現像ニップまで搬送し、現像ロールと静電潜
像を保持する潜像保持体とを現像部において接触させる
か、または、一定の間隙を設けて配置し、現像ロールと
潜像保持体との間にバイアスを印加しながら静電潜像を
トナーにより現像するものである。
【0012】本発明に用いる現像ロールとしては、研
磨、ブラスト処理等の表面処理を行ったアルミニウム、
SUSステンレス鋼等の金属の基体表面に、正帯電制御
剤を含有する樹脂を用いて塗布することにより表面樹脂
層を形成したものである。本発明において、現像ロール
の表面樹脂層の形成に用いる樹脂としては、ポリエチレ
ン樹脂、スチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレート樹
脂(PMMA)、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリ
エステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂等の
多様な樹脂が使用可能であるが、帯電制御を容易にする
ために、環境の変化に殆ど影響されることなく帯電性を
有するPMMA、フェノール樹脂、シリコーン樹脂等が
好ましい。
磨、ブラスト処理等の表面処理を行ったアルミニウム、
SUSステンレス鋼等の金属の基体表面に、正帯電制御
剤を含有する樹脂を用いて塗布することにより表面樹脂
層を形成したものである。本発明において、現像ロール
の表面樹脂層の形成に用いる樹脂としては、ポリエチレ
ン樹脂、スチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレート樹
脂(PMMA)、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリ
エステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂等の
多様な樹脂が使用可能であるが、帯電制御を容易にする
ために、環境の変化に殆ど影響されることなく帯電性を
有するPMMA、フェノール樹脂、シリコーン樹脂等が
好ましい。
【0013】上記表面樹脂層に用いる正帯電制御剤とし
ては、第4級アンモニウム系化合物、ニグロシン系染
料、トリフェニルメタン系染料、ポリアミン系化合物、
イミダゾール誘導体等が挙げられるが、均一な帯電性を
得るために、上記した樹脂の溶液に可溶なものであるこ
とが好ましい。また、本発明においては、現像ロールの
表面樹脂層に固体潤滑剤を添加することが好ましい。こ
の固体潤滑剤は、樹脂への分散性、トナーの帯電性及び
トナーの搬送性等を総合的に考慮して、例えば、二硫化
モリブデン、チッ化ホウ素、グラファイト等が適宜使用
されるが、その平均粒子径としては、0.2〜10μm
の範囲のものが好ましい。固体潤滑剤の平均粒子径が
0.2μmより小さいものでは、現像ロール表面へのチ
ャージアップによってトナーの付着抑制効果が不十分に
なり、一方、10μmより大きくなると、現像ロールの
表面樹脂層中における分散が低下することによりトナー
の帯電量分布がブロードになる。この固体潤滑剤の添加
量は、表面樹脂層中に20〜70重量%の範囲であるこ
とが好ましい。その添加量が20重量%より少ないと、
チャージアップによってトナーの付着抑制効果が不十分
となり、一方、70重量%を越えると、表面樹脂層の強
度が低下するために現像ロールの表面樹脂層が剥がれる
等の問題が発生する。
ては、第4級アンモニウム系化合物、ニグロシン系染
料、トリフェニルメタン系染料、ポリアミン系化合物、
イミダゾール誘導体等が挙げられるが、均一な帯電性を
得るために、上記した樹脂の溶液に可溶なものであるこ
とが好ましい。また、本発明においては、現像ロールの
表面樹脂層に固体潤滑剤を添加することが好ましい。こ
の固体潤滑剤は、樹脂への分散性、トナーの帯電性及び
トナーの搬送性等を総合的に考慮して、例えば、二硫化
モリブデン、チッ化ホウ素、グラファイト等が適宜使用
されるが、その平均粒子径としては、0.2〜10μm
の範囲のものが好ましい。固体潤滑剤の平均粒子径が
0.2μmより小さいものでは、現像ロール表面へのチ
ャージアップによってトナーの付着抑制効果が不十分に
なり、一方、10μmより大きくなると、現像ロールの
表面樹脂層中における分散が低下することによりトナー
の帯電量分布がブロードになる。この固体潤滑剤の添加
量は、表面樹脂層中に20〜70重量%の範囲であるこ
とが好ましい。その添加量が20重量%より少ないと、
チャージアップによってトナーの付着抑制効果が不十分
となり、一方、70重量%を越えると、表面樹脂層の強
度が低下するために現像ロールの表面樹脂層が剥がれる
等の問題が発生する。
【0014】本発明に用いる現像ロールの製造法として
は、予め上記した樹脂が溶解した溶液中に、必要に応じ
て、固体潤滑剤を分散させた後、スプレー、デイップ等
の公知の塗布法により基体表面上に塗布し、これを乾燥
させる、または、必要に応じて、これを硬化させる等の
方法があげられる。また、現像ロール上にトナー層を形
成するには、弾性ブレードをスリーブ表面に当接させる
ことにより行う。この弾性ブレードの材質としては、シ
リコーンゴム、ウレタンゴム等のゴム弾性体を用いるこ
とが好ましく、トナーの帯電量を制御するために、これ
らの弾性体中に有機物または無機物を添加し、分散させ
てもよい。
は、予め上記した樹脂が溶解した溶液中に、必要に応じ
て、固体潤滑剤を分散させた後、スプレー、デイップ等
の公知の塗布法により基体表面上に塗布し、これを乾燥
させる、または、必要に応じて、これを硬化させる等の
方法があげられる。また、現像ロール上にトナー層を形
成するには、弾性ブレードをスリーブ表面に当接させる
ことにより行う。この弾性ブレードの材質としては、シ
リコーンゴム、ウレタンゴム等のゴム弾性体を用いるこ
とが好ましく、トナーの帯電量を制御するために、これ
らの弾性体中に有機物または無機物を添加し、分散させ
てもよい。
【0015】4色トナーを現像する方法としては、感光
体の周辺に4つの現像機を配置し、各トナーについて、
帯電、露光及び現像の工程を4サイクル繰り返す方式、
及び1サイクルで4色トナーの帯電、露光及び現像を行
う方式が用いられる。4色トナーを重ね合わせる方式に
は、感光体上に形成されたトナー像を転写紙を巻き付け
た転写ドラム上に1色ずつ転写し重ね合わせる方式、感
光体上に形成されたトナー像を転写体上に転写し、転写
体上でカラートナー像を重ね合わせた後、転写紙上に一
括転写する方式、感光体上でカラートナー像を重ね合わ
せた後、転写紙上に一括転写する方式等が用いられる。
転写手段としては、潜像保持体に転写ロールを圧接させ
る接触型のものと、コロトロンを用いる非接触型のもの
等の公知のものが用いられる。
体の周辺に4つの現像機を配置し、各トナーについて、
帯電、露光及び現像の工程を4サイクル繰り返す方式、
及び1サイクルで4色トナーの帯電、露光及び現像を行
う方式が用いられる。4色トナーを重ね合わせる方式に
は、感光体上に形成されたトナー像を転写紙を巻き付け
た転写ドラム上に1色ずつ転写し重ね合わせる方式、感
光体上に形成されたトナー像を転写体上に転写し、転写
体上でカラートナー像を重ね合わせた後、転写紙上に一
括転写する方式、感光体上でカラートナー像を重ね合わ
せた後、転写紙上に一括転写する方式等が用いられる。
転写手段としては、潜像保持体に転写ロールを圧接させ
る接触型のものと、コロトロンを用いる非接触型のもの
等の公知のものが用いられる。
【0016】クリーニング工程は、転写工程において転
写に使用されることなく潜像保持体に残ったトナーを、
クリーナーにより除去するものであり、本発明において
用いられるクリーニング手段としては、ブレードクリー
ニングまたはローラークリーニング等の公知のものがあ
げられる。ブレードクリーニングは、シリコーンゴムや
ウレタンゴム等の弾性ゴムが用いられる。定着工程は、
転写体に転写されたトナー画像を定着器により定着させ
るものであり、定着手段としては、ヒートロールを用い
る熱定着方式が好ましく、グロスを防止し、OHP画質
を向上させるためにオイル塗布したローラー定着、また
は装置の小型化のためにトナーに離型剤を添加したオイ
ルレス定着が行われる。
写に使用されることなく潜像保持体に残ったトナーを、
クリーナーにより除去するものであり、本発明において
用いられるクリーニング手段としては、ブレードクリー
ニングまたはローラークリーニング等の公知のものがあ
げられる。ブレードクリーニングは、シリコーンゴムや
ウレタンゴム等の弾性ゴムが用いられる。定着工程は、
転写体に転写されたトナー画像を定着器により定着させ
るものであり、定着手段としては、ヒートロールを用い
る熱定着方式が好ましく、グロスを防止し、OHP画質
を向上させるためにオイル塗布したローラー定着、また
は装置の小型化のためにトナーに離型剤を添加したオイ
ルレス定着が行われる。
【0017】本発明に用いる現像剤は、基本的に帯電制
御剤を必要としないものであり、少なくとも結着樹脂及
び着色剤を含有し、必要に応じて離型剤等を添加して得
られるトナー粒子に、微粒子が外添されているものであ
って、特に、非磁性一成分現像方式に好適なトナーであ
る。
御剤を必要としないものであり、少なくとも結着樹脂及
び着色剤を含有し、必要に応じて離型剤等を添加して得
られるトナー粒子に、微粒子が外添されているものであ
って、特に、非磁性一成分現像方式に好適なトナーであ
る。
【0018】本発明の現像剤に用いる結着樹脂として
は、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレ
ン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のモノオレ
フィン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸
ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類、アクリル酸
メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリ
ル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸フェニ
ル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタク
リル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のαーメチレン
脂肪族モノカルボン酸のエステル類、ビニルメチルエー
テル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等
のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキ
シルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケ
トン類等の単独重合体及び共重合体を例示することがで
きる。特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、
スチレンーアクリル酸アルキル共重合体、スチレンーメ
タクリル酸アルキル共重合体、スチレンーアクリロニト
リル共重合体、スチレンーブタジエン共重合体、スチレ
ンー無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロ
ピレンが挙げられ、さらに、ポリエステル、ポリウレタ
ン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性
ロジン、パラフィンワックス等を挙げることができる。
は、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレ
ン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のモノオレ
フィン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸
ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類、アクリル酸
メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリ
ル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸フェニ
ル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタク
リル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のαーメチレン
脂肪族モノカルボン酸のエステル類、ビニルメチルエー
テル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等
のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキ
シルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケ
トン類等の単独重合体及び共重合体を例示することがで
きる。特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、
スチレンーアクリル酸アルキル共重合体、スチレンーメ
タクリル酸アルキル共重合体、スチレンーアクリロニト
リル共重合体、スチレンーブタジエン共重合体、スチレ
ンー無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロ
ピレンが挙げられ、さらに、ポリエステル、ポリウレタ
ン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性
ロジン、パラフィンワックス等を挙げることができる。
【0019】トナーの着色剤としては、カーボンブラッ
ク、アニリンブルー、カルコイルブルー、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リド、銅フタロシ
アニン、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラ
ック、ローズベンガル、C.I.ビグメント・レッド4
8:1、C.I.ビグメント・レッド122、C.I.
ビグメント・レッド57:1、C.I.ビグメント・イ
エロー97、C.I.ビグメント・イエロー12、C.
I.ビグメント・イエロー17、C.I.ビグメント・
ブルー15:1、C.I.ビグメント・ブルー15:3
等が用いられる。
ク、アニリンブルー、カルコイルブルー、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リド、銅フタロシ
アニン、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラ
ック、ローズベンガル、C.I.ビグメント・レッド4
8:1、C.I.ビグメント・レッド122、C.I.
ビグメント・レッド57:1、C.I.ビグメント・イ
エロー97、C.I.ビグメント・イエロー12、C.
I.ビグメント・イエロー17、C.I.ビグメント・
ブルー15:1、C.I.ビグメント・ブルー15:3
等が用いられる。
【0020】また、本発明に用いる現像剤には、グロス
を防止し、耐オフセット性の向上を目的として、離型剤
を添加してもよい。離型剤としては、炭素数8以上のパ
ラフィン、ポリオレフィン等が好ましく、例えば、パラ
フィンワックス、パラフィンラテックス、マイクロクリ
スタリンワックス等、またはポリプロピレン、ポリエチ
レン等が挙げられ、これらを単独で、または併用して用
いる。これらの添加量は0.3〜10重量%の範囲が好
ましい。
を防止し、耐オフセット性の向上を目的として、離型剤
を添加してもよい。離型剤としては、炭素数8以上のパ
ラフィン、ポリオレフィン等が好ましく、例えば、パラ
フィンワックス、パラフィンラテックス、マイクロクリ
スタリンワックス等、またはポリプロピレン、ポリエチ
レン等が挙げられ、これらを単独で、または併用して用
いる。これらの添加量は0.3〜10重量%の範囲が好
ましい。
【0021】本発明においては、現像剤に適度な流動性
及び帯電性を付与するために、微粒子を外添して用いら
れる。この微粒子としては、疎水性シリカ、チタニア、
アルミナ等の無機化合物微粉末、脂肪酸またはその誘導
体及びその金属塩等の有機化合物微粉末、フッ素系樹
脂、アクリル系樹脂またはスチレン系樹脂等の樹脂微粉
末等が挙げられ、これらを単独で用いるか、または併用
する。特に、その平均粒子径が10〜500nmの無機
化合物微粉末は、チャージアップによるトナーの搬送量
増大を抑制するのに有効である。平均粒子径が500n
m以上のものでは濃度ムラを発生する原因となり易い。
これら微粉子は、トナー100重量部に対して0.1〜
3重量部、好ましくは0.3〜1.5重量部の範囲で用
いられる。外添量が0.1重量部より少ないと、微粉末
によるトナー表面被覆率が低いため、トナーに十分な流
動性を与えることができないし、一方、外添量が3重量
部より多いと、微粉子が感光体表面に付着してコメット
やフィルミングを起こし易くなる。
及び帯電性を付与するために、微粒子を外添して用いら
れる。この微粒子としては、疎水性シリカ、チタニア、
アルミナ等の無機化合物微粉末、脂肪酸またはその誘導
体及びその金属塩等の有機化合物微粉末、フッ素系樹
脂、アクリル系樹脂またはスチレン系樹脂等の樹脂微粉
末等が挙げられ、これらを単独で用いるか、または併用
する。特に、その平均粒子径が10〜500nmの無機
化合物微粉末は、チャージアップによるトナーの搬送量
増大を抑制するのに有効である。平均粒子径が500n
m以上のものでは濃度ムラを発生する原因となり易い。
これら微粉子は、トナー100重量部に対して0.1〜
3重量部、好ましくは0.3〜1.5重量部の範囲で用
いられる。外添量が0.1重量部より少ないと、微粉末
によるトナー表面被覆率が低いため、トナーに十分な流
動性を与えることができないし、一方、外添量が3重量
部より多いと、微粉子が感光体表面に付着してコメット
やフィルミングを起こし易くなる。
【0022】本発明に用いるトナーの粒子径は、体積平
均粒子径で4〜10μmの範囲のものが好ましく、より
好ましくは6〜9μmである。体積平均粒径が4μm以
下のものでは、流動性が著しく低下するために良好な層
形成が行われないことから、カブリやダートの原因とな
り易い。一方、10μm以上のものでは、解像度が低下
して高画質が得られなくなるばかりでなく、現像剤の単
位重量当たりの帯電量が低下するため、層形成の維持性
が低くカブリやダートが発生し易くなる。
均粒子径で4〜10μmの範囲のものが好ましく、より
好ましくは6〜9μmである。体積平均粒径が4μm以
下のものでは、流動性が著しく低下するために良好な層
形成が行われないことから、カブリやダートの原因とな
り易い。一方、10μm以上のものでは、解像度が低下
して高画質が得られなくなるばかりでなく、現像剤の単
位重量当たりの帯電量が低下するため、層形成の維持性
が低くカブリやダートが発生し易くなる。
【0023】本発明においては、現像ロール上に搬送さ
れるトナー重量をM(mg/cm2)で表わし、また、
使用するトナーの体積平均粒子径をD(μm)で表わし
たときに、M/Dの値が0.03〜0.09の範囲内に
なるようにして画像形成を行うことが必要である。この
M/Dの値が0.03より小さいと、十分な画像濃度を
得ることができず、濃度むら等が発生する。一方、M/
Dの値が0.09より大きいと、トナーの帯電量分布が
ブロードになり、カブリやダートが発生し易くなる。
れるトナー重量をM(mg/cm2)で表わし、また、
使用するトナーの体積平均粒子径をD(μm)で表わし
たときに、M/Dの値が0.03〜0.09の範囲内に
なるようにして画像形成を行うことが必要である。この
M/Dの値が0.03より小さいと、十分な画像濃度を
得ることができず、濃度むら等が発生する。一方、M/
Dの値が0.09より大きいと、トナーの帯電量分布が
ブロードになり、カブリやダートが発生し易くなる。
【0024】本発明に用いる現像剤は、公知の如何なる
方法によっても製造できるが、特に、混練及び粉砕方式
が好ましい。すなわち、結着樹脂及び着色剤等を予備混
合した後、混練機にて溶融混練し、得られた混練物を冷
却した後、粉砕し、分級を行うことにより得られたトナ
ー粒子に、外添剤として微粒子を添加混合する方法が好
ましい。この混練機としては、バンバリーミキサー、加
圧ニーダー、コンティニアスミキサー、エクストルーダ
ー等が用いられる。
方法によっても製造できるが、特に、混練及び粉砕方式
が好ましい。すなわち、結着樹脂及び着色剤等を予備混
合した後、混練機にて溶融混練し、得られた混練物を冷
却した後、粉砕し、分級を行うことにより得られたトナ
ー粒子に、外添剤として微粒子を添加混合する方法が好
ましい。この混練機としては、バンバリーミキサー、加
圧ニーダー、コンティニアスミキサー、エクストルーダ
ー等が用いられる。
【0025】本発明において採用する構成が有効な理由
として、以下のように考えられる。まず、現像ロールの
表面に、正帯電制御剤を含有する樹脂で形成した表面樹
脂層を設けることにより、帯電制御剤を含有しないトナ
ーにも帯電付与が可能になる。ただし、単純に、現像ロ
ールの表面樹脂層に帯電を付与するだけでは、特に、表
面近傍に存在するトナーがチャージアップして、現像ロ
ールの表面に強く付着してしまい、そのトナー層上にさ
らにトナー層が形成されて搬送量が増加し、トナー間相
互の帯電により、特に上層部のトナーの帯電が低下し
て、カブリやダートを発生することがある。そのため、
現像ロールの表面樹脂層中に、さらに固体潤滑剤を分散
させる場合には、表面近傍のトナーがチャージアップし
てしまっても、表面樹脂層自体が滑性を有しているため
に、現像ロール表面へのトナーの強付着やトナーの搬送
量増大の抑制に有効である。また、トナーの外添剤とし
て比較的粒子径の大きい無機酸化物を用いる場合には、
外添剤が層形成ブレードの圧力下においてトナー相互間
のコロとして働き、これも搬送量の増加を抑制するのに
有効である。なお、本発明において、現像ロール上の単
位面積当りのトナー重量は、後記する装置を用いて、ト
ナーを現像ロール上に搬送させた後、一定面積のテープ
を用いて転写したトナーを測定することにより求めた。
また、本発明に用いるトナーの粒度は、コールターカウ
ンター社製粒度測定器TAII、アパーチャー径100μ
mにより測定した。
として、以下のように考えられる。まず、現像ロールの
表面に、正帯電制御剤を含有する樹脂で形成した表面樹
脂層を設けることにより、帯電制御剤を含有しないトナ
ーにも帯電付与が可能になる。ただし、単純に、現像ロ
ールの表面樹脂層に帯電を付与するだけでは、特に、表
面近傍に存在するトナーがチャージアップして、現像ロ
ールの表面に強く付着してしまい、そのトナー層上にさ
らにトナー層が形成されて搬送量が増加し、トナー間相
互の帯電により、特に上層部のトナーの帯電が低下し
て、カブリやダートを発生することがある。そのため、
現像ロールの表面樹脂層中に、さらに固体潤滑剤を分散
させる場合には、表面近傍のトナーがチャージアップし
てしまっても、表面樹脂層自体が滑性を有しているため
に、現像ロール表面へのトナーの強付着やトナーの搬送
量増大の抑制に有効である。また、トナーの外添剤とし
て比較的粒子径の大きい無機酸化物を用いる場合には、
外添剤が層形成ブレードの圧力下においてトナー相互間
のコロとして働き、これも搬送量の増加を抑制するのに
有効である。なお、本発明において、現像ロール上の単
位面積当りのトナー重量は、後記する装置を用いて、ト
ナーを現像ロール上に搬送させた後、一定面積のテープ
を用いて転写したトナーを測定することにより求めた。
また、本発明に用いるトナーの粒度は、コールターカウ
ンター社製粒度測定器TAII、アパーチャー径100μ
mにより測定した。
【0026】
【実施例】以下、本発明について、実施例を用いて具体
的に説明する。 実施例1 <現像ロール>表面荒さ(Ra)0.4μmにブラスト
処理を施したアルミニウム製の基体上に、下記材料から
なる組成物を超音波分散させた樹脂溶液を、厚さ10μ
mになるように突き上げ塗布機により塗布し、120℃
で1時間乾燥させることにより現像ロールを作製した。 樹脂:ポリメチルメタクリレート樹脂(PMMA) 8重量部 正帯電制御剤:4級アンモニウム塩 2重量部 (P51:オリエント化学工業社製) 固体潤滑剤:二硫化モリブデン(平均粒子径0.5μm) 5重量部 溶剤:メチルエチルケトン 15重量部 <トナー> 結着樹脂:ポリエステル樹脂 96重量部 (テレフタル酸/ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物) (重量平均分子量Mw:約10,000、Tg:67℃) 顔料:銅フタロシアニンブルー顔料 4重量部 上記材料をヘンシェルミキサーで混合した後、エクスト
ルーダーにより設定温度120℃、スクリュー回転数3
00rpm、供給スピード150kg/hの条件下に溶
融混練した。得られた混練物を冷却し、粗粉砕した後、
ジェットミルにて微粉砕し、さらに、この微粉砕物を風
力分級機にて分級することにより、体積平均粒子径D50
が8.0μmのトナー粒子を得た。次に、このトナー粒
子100重量部に、シリコーンオイル処理したシリカ
0.5重量部及び粒子径30nmの酸化チタン1.0重
量部をヘンシェルミキサーにて混合することによりトナ
ーを得た。上記した現像ロール及びトナーを、図1に示
す画像形成装置に用い、高温高湿環境(温度28℃/湿
度85%RH)及び低温低湿環境(温度10℃/湿度3
0%RH)の下で、それぞれ5,000枚のプリントテ
ストを行った。その結果を、表1に示す。
的に説明する。 実施例1 <現像ロール>表面荒さ(Ra)0.4μmにブラスト
処理を施したアルミニウム製の基体上に、下記材料から
なる組成物を超音波分散させた樹脂溶液を、厚さ10μ
mになるように突き上げ塗布機により塗布し、120℃
で1時間乾燥させることにより現像ロールを作製した。 樹脂:ポリメチルメタクリレート樹脂(PMMA) 8重量部 正帯電制御剤:4級アンモニウム塩 2重量部 (P51:オリエント化学工業社製) 固体潤滑剤:二硫化モリブデン(平均粒子径0.5μm) 5重量部 溶剤:メチルエチルケトン 15重量部 <トナー> 結着樹脂:ポリエステル樹脂 96重量部 (テレフタル酸/ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物) (重量平均分子量Mw:約10,000、Tg:67℃) 顔料:銅フタロシアニンブルー顔料 4重量部 上記材料をヘンシェルミキサーで混合した後、エクスト
ルーダーにより設定温度120℃、スクリュー回転数3
00rpm、供給スピード150kg/hの条件下に溶
融混練した。得られた混練物を冷却し、粗粉砕した後、
ジェットミルにて微粉砕し、さらに、この微粉砕物を風
力分級機にて分級することにより、体積平均粒子径D50
が8.0μmのトナー粒子を得た。次に、このトナー粒
子100重量部に、シリコーンオイル処理したシリカ
0.5重量部及び粒子径30nmの酸化チタン1.0重
量部をヘンシェルミキサーにて混合することによりトナ
ーを得た。上記した現像ロール及びトナーを、図1に示
す画像形成装置に用い、高温高湿環境(温度28℃/湿
度85%RH)及び低温低湿環境(温度10℃/湿度3
0%RH)の下で、それぞれ5,000枚のプリントテ
ストを行った。その結果を、表1に示す。
【0027】(画像形成装置)図1は、本発明におい
て、画質等を評価するための画像形成に用いた画像形成
装置を示す。感光体ドラム1と現像ロール3とは、一定
の間隙となるように配置した。感光体ドラム1は、ロー
ル帯電器2で帯電させた後、レーザー光で露光して静電
潜像を形成し、現像ロール3と現像剤供給ロール4に
は、交流電圧と直流電圧とを印加して静電潜像を現像す
るようにした。シリコーンゴム製の層形成ブレード5
は、現像ロール3に一定の線圧で当接させてトナーの薄
層を形成した。なお、6はロール転写器、7はブレード
式クリーナーである。
て、画質等を評価するための画像形成に用いた画像形成
装置を示す。感光体ドラム1と現像ロール3とは、一定
の間隙となるように配置した。感光体ドラム1は、ロー
ル帯電器2で帯電させた後、レーザー光で露光して静電
潜像を形成し、現像ロール3と現像剤供給ロール4に
は、交流電圧と直流電圧とを印加して静電潜像を現像す
るようにした。シリコーンゴム製の層形成ブレード5
は、現像ロール3に一定の線圧で当接させてトナーの薄
層を形成した。なお、6はロール転写器、7はブレード
式クリーナーである。
【0028】実施例2 現像ロールの表面樹脂層中に添加する固体潤滑剤を、グ
ラファイト(平均粒子径4μm)に代えたこと以外は、
実施例1と同様にして画像を形成し、評価を行った。 実施例3 現像ロールの表面樹脂層に用いる樹脂をポリカーボネー
トに、また、溶剤をトルエン(20重量部)に代えたこ
と以外は、実施例1と同様にして画像を形成し、評価を
行った。
ラファイト(平均粒子径4μm)に代えたこと以外は、
実施例1と同様にして画像を形成し、評価を行った。 実施例3 現像ロールの表面樹脂層に用いる樹脂をポリカーボネー
トに、また、溶剤をトルエン(20重量部)に代えたこ
と以外は、実施例1と同様にして画像を形成し、評価を
行った。
【0029】比較例1 現像ロールの表面樹脂層中に正帯電制御剤を用いないこ
と以外は、実施例1と同様にして画像を形成し、評価を
行った。 比較例2 現像ロールとして表面樹脂層を設けないアルミニウムの
基体(Ra:1μm)を用い、さらに、酸化チタンを添
加しないトナーを用いたこと以外は、実施例1と同様に
して画像を形成し、評価を行った。
と以外は、実施例1と同様にして画像を形成し、評価を
行った。 比較例2 現像ロールとして表面樹脂層を設けないアルミニウムの
基体(Ra:1μm)を用い、さらに、酸化チタンを添
加しないトナーを用いたこと以外は、実施例1と同様に
して画像を形成し、評価を行った。
【0030】
【表1】 表1中、Aは高温高湿環境(温度28℃、湿度85%R
H)における測定及び評価であり、また、Cは低温低湿
環境(温度10℃、湿度30%RH)における測定及び
評価である。「濃度むら」において、○は濃度差0.1
未満のもの、△は濃度差0.1〜0.3未満のもの、×
は濃度差0.3以上のものであることを示す。「カブ
リ」及び「機内汚れ」において、○は発生がなく良好な
もの、△はやや発生があるもの、×は発生があり問題で
あることを意味する。「総合評価」において、○は良好
である、△は使用できるレベルである、×は問題である
ことを意味する。
H)における測定及び評価であり、また、Cは低温低湿
環境(温度10℃、湿度30%RH)における測定及び
評価である。「濃度むら」において、○は濃度差0.1
未満のもの、△は濃度差0.1〜0.3未満のもの、×
は濃度差0.3以上のものであることを示す。「カブ
リ」及び「機内汚れ」において、○は発生がなく良好な
もの、△はやや発生があるもの、×は発生があり問題で
あることを意味する。「総合評価」において、○は良好
である、△は使用できるレベルである、×は問題である
ことを意味する。
【0031】
【発明の効果】本発明の画像形成方法は、連続使用によ
りトナーが劣化しても、トナーの帯電分布がシャープで
あり、帯電量の低下が少ないため、長期間にわたって画
像濃度の変動がなく、また、低現像性、カブリ及び機内
汚れ等の問題を発生しない優れた画質の画像を得ること
が可能である。
りトナーが劣化しても、トナーの帯電分布がシャープで
あり、帯電量の低下が少ないため、長期間にわたって画
像濃度の変動がなく、また、低現像性、カブリ及び機内
汚れ等の問題を発生しない優れた画質の画像を得ること
が可能である。
【図1】 本発明における画質等を評価するための画像
形成に用いた画像形成装置の一例を示す概略構成図であ
る。
形成に用いた画像形成装置の一例を示す概略構成図であ
る。
1…感光体ドラム、2…ロール帯電器、3…現像ロー
ル、4…現像剤供給ロール、5…層形成ブレード、6…
ロール転写器、7…ブレード式クリーナー。
ル、4…現像剤供給ロール、5…層形成ブレード、6…
ロール転写器、7…ブレード式クリーナー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥野 広良 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 奥山 浩江 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 吉原 宏太郎 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼロ ックス株式会社内
Claims (3)
- 【請求項1】 現像剤担持体上の現像剤層を用いて潜像
保持体上の静電潜像を現像する画像形成方法において、
該現像剤担持体として、正帯電制御剤を含有する表面樹
脂層を有するものを用い、かつ、現像剤担持体上の単位
面積当りのトナー重量をM(mg/cm2 )、トナーの
体積平均粒子径をD(μm)としたとき、M/Dの値が
0.03〜0.09の範囲で行うことを特徴とする画像
形成方法。 - 【請求項2】 表面樹脂層が、平均粒子径0.2〜10
μmの固体潤滑剤を含有する現像剤担持体を用いること
を特徴とする請求項1記載の画像形成方法。 - 【請求項3】 現像剤として、非磁性一成分系現像剤を
用いることを特徴とする請求項1記載の画像形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8153576A JPH103185A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 画像形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8153576A JPH103185A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 画像形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH103185A true JPH103185A (ja) | 1998-01-06 |
Family
ID=15565515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8153576A Pending JPH103185A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 画像形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH103185A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100870452B1 (ko) | 2006-07-28 | 2008-11-26 | 후지제롯쿠스 가부시끼가이샤 | 정전하 현상용 토너 및 그 제조 방법, 정전하 현상용현상제, 카트리지 및 화상 형성 장치 |
-
1996
- 1996-06-14 JP JP8153576A patent/JPH103185A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100870452B1 (ko) | 2006-07-28 | 2008-11-26 | 후지제롯쿠스 가부시끼가이샤 | 정전하 현상용 토너 및 그 제조 방법, 정전하 현상용현상제, 카트리지 및 화상 형성 장치 |
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