JP2002258512A - 画像形成方法 - Google Patents
画像形成方法Info
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Abstract
レス画像形成方法を提供すること。 【解決手段】 潜像保持体表面に潜像を形成する潜像形
成工程、トナーを用いて潜像を顕像化する現像工程及び
トナー像を支持体上に転写する転写工程を有し、転写後
に潜像保持体表面に残存するトナーを、現像工程におい
て潜像を顕像化すると同時に現像装置内に回収する画像
形成方法において、誘電率3.8以下であるトナーを用
いることを特徴とする画像形成方法。
Description
し、さらに詳しくは、転写後の残存トナーをクリーニン
グする装置を用いることなく画像記録を行なうことので
きる電子写真を用いた画像形成方法に関するものであ
る。
ドラム等の潜像保持体上に、所定の潜像を形成し、トナ
ーを用いて画像化する画像形成装置は、潜像保持体上に
形成されたトナー像を紙等の支持体上に必ずしも100
%転写できないことから、通常は、潜像保持体上の残留
トナーを除去するためのクリーニング装置を備えてい
る。クリーニング装置としては、潜像保持体表面に弾性
ゴムブレードを押し当て、残存トナーを機械的に除去す
るブレードクリーニング装置や、細い繊維を植えたブラ
シローラーを高速回転させ、ブラシの毛先にトナーを付
着させ、残存トナーを除去するブラシクリーニング装置
が知られている。
留トナーを廃棄する作業が生じたり、いまだ使用可能な
残留トナーを廃棄することから、相対的に一枚当たりの
印字コストが上昇する、廃棄時装置周囲及び環境の汚染
を招く可能性がある等の問題がある。これらを回避する
ために、クリーニング装置内に蓄積した残留トナーを現
像部に戻し再使用する方法もあるが、配管を用いてトナ
ーを移送する必要があることから、装置コストが上がっ
たり、装置設計上の自由度の低下、配管中でのトナー劣
化等の問題が生じる。また、ブレードクリーニング装置
を用いた場合には、感光体ドラムがクリーニングブレー
ドとの摩擦により摩耗されて、画像形成特性や寿命の低
下が生じることもある。
に、感光体ドラム等の潜像保持体上の残存トナーを、ク
リーニング装置を用いることなく、現像装置によって現
像と同時に残留トナーを現像装置内に回収する画像形成
方法(以下、クリーナレス画像形成方法という)が、例
えば特開昭59−133573号公報、特開昭59−1
57661号公報等によって提案されている。
れるトナーとして、特開平5−2287号公報には、残
存トナー電荷による残像を防止するために好適なトナー
の電気抵抗と帯電量を規定したトナー、特開平5−18
8637号公報には、画像濃度とクリーニング性を両立
させるために好適な粒径分布や形状、帯電量を規定した
トナー、特開平9−288373号公報には、転写残存
トナーをより少なくしてクリーナレス画像形成方法によ
り好適なトナーを提供するために形状や添加剤を規定し
たトナー、特開平10−20539号公報には、画像安
定化のために特定の添加剤とその被覆率を規定した球状
トナーが開示されている。
ポジ残像及びネガ残像が画像に発生しやすい。これは、
トナーを感光体等の潜像保持体から紙等の支持体に転写
する際に、一部が潜像保持体に残るからである。クリー
ナレス画像形成方法では、トナーが残っている潜像担持
体に対し、帯電、露光を行い、現像工程時に残存トナー
のクリーニングを同時に行うことが特徴である。この帯
電、露光工程において、残存トナーが潜像保持体に存在
している状態で行うために、帯電が不足したり、露光が
十分でなく、画像上にネガ残像及びポジ残像が発生す
る。また、現像工程時に残存トナーのクリーニングが不
足して、ポジ残像が発生するという問題があった。
従来の問題を解消し、ポジ残像及びネガ残像の発生のな
いクリーナレス画像形成方法を提供することをその課題
とするものである。
を解決するために、トナーの誘電率に着目して鋭意検討
を重ねた結果、本発明を完成するに到った。
面に潜像を形成する潜像形成工程、トナーを用いて潜像
を顕像化する現像工程及びトナー像を支持体上に転写す
る転写工程を有し、転写後に潜像保持体表面に残存する
トナーを、現像工程において潜像を顕像化すると同時に
現像装置内に回収する画像形成方法において、誘電率が
3.8以下であるトナーを用いることを特徴とする画像
形成方法が提供される。
るトナーが、全体の25個数%以下であるトナーを用い
るものである画像形成方法、該誘電率が、3.6以下で
ある画像形成方法、トナー母材100重量部に対し、外
添剤を0.8重量部以上含有したトナーを用いるもので
ある画像形成方法及び該外添剤の疎水化度が、70%以
上である画像形成方法が含まれる。
ーを使用することにより、現像時には現像力が高くな
り、潜像保持体から支持体への転写時には転写率が大き
くなることが知られている。この事実を踏まえ、クリー
ナレスを組み合わせた画像形成方法を開発した。このこ
とにより、転写残存トナーの影響によるネガ残像及びポ
ジ残像の発生を抑えることができるようになった。ま
た、さらにトナー誘電率が小さくなると、残存トナーが
残った状態における現像において、現像能力が大きくな
るため、残存トナークリーニングが良好になるが分っ
た。誘電率が小さいと、潜像保持体に残ったトナーは、
潜像保持体を帯電させる際に電荷を再チャージされやす
く、また、電荷の保持も良好となるため、次の現像工程
の際にトナークリーニングが良好となる。このことか
ら、画像形成方法としてデジタル画像処理で多く用いら
れている露光部分にトナー付着させる現像方式が有利と
なるのである。
交流ブリッジ型測定器を用い、電極間に円盤状に成形さ
れたトナーを充填したときの静電容量C1と、何も入れ
ていないときの静電容量C0を測定し、これらの値を誘
電率εγ=C1/C0の式に代入し、誘電率を求める。
トナー母体に外添する添加剤の量とその添加剤を規定す
ることにより、さらに転写残存トナーを減少させ、現像
時における残存トナーのクリーニングを良好とすること
が可能となった。近年では、高画質化のため、トナー粒
径を小さくすることが行われているが、粒径が小さくな
ると、トナーの電気的なクーロン力よりもトナー表面の
付着力が強く現れ、転写残存トナーが多くなったり、現
像時における残存トナーのクリーニングが難しくなる。
本発明者らが検討した結果、トナーは、粒径4μm以下
のものが25個数%以下の粒度分布においてクリーナレ
ス画像形成方法には有効であることが分った。また、さ
らに好ましくは15個数%以下である。本発明の粒度分
布測定は、コールターカウンター法を用いた。
カウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置と
しては、コールターカウンターTA−IIやコールターマ
ルチサイザーII(いずれもコールター社製)が挙げられ
る。以下に測定方法について説明する。まず、電解水溶
液100〜150ml中に、分散剤として界面活性剤
(好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩)を0.
1〜5ml加える。ここで、電解液としては、塩化ナト
リウムを用いて約1%NaCl水溶液を調製したもの
で、例えば、ISOTON−II(コールター社製)を使
用することができる。ここで、さらに測定試料を2〜2
0mg加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器
で1〜3分間、分散処理を行ない、上記測定装置によ
り、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用い
て、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体
積分布と個数分布を算出する。
して、母体トナーに対して外添剤を混ぜることが一般的
に知られている。本発明者らが検討した結果、トナー母
体100重量部に対し、外添剤量を0.8重量部以上含
ませたもの又はその外添剤が疎水化度70%以上とする
と、さらにトナー表面の付着力が低下し、クリーナレス
画像形成方法に有効なものとなることが分った。
は、公知のものが使用可能である。帯電制御剤として
は、例えば、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系
染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート
顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級ア
ンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含
む)、アルキルアミド、燐の単体又はその化合物、タン
グステンの単体又はその化合物、フッ素系活性剤、サリ
チル酸金属塩、サリチル酸誘導体の金属塩等が挙げられ
る。
としては、混練工程において、三本ロールミルやニー
デックスのように混練エネルギーをかけられる混練機を
使用する。混練時間を長くする。品温を下げる(溶
融粘度を上げる)等が、また、混練工程の前に各原材
料をより細かな粒子に整え、粉体状態で均一混合を行う
等が挙げられる。
インダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の
有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定さ
れるもので、一律に決定されるものではないが、バイン
ダー樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部の
範囲で用いられる。好ましくは、2〜5重量部の範囲で
ある。0.1重量部未満では、トナーの負帯電が不足
し、実用的でなく、10重量部を越える場合には、トナ
ーの帯電性が大きすぎ、キャリアとの静電的吸引力の増
大のため、現像剤の流動性低下や画像濃度の低下を招
く。また、必要に応じて、複数の帯電制御剤を使用して
もよい。
ポリp−クロロスチレン、ポリビニルトルエン等のスチ
レン及びその置換体の重合体;スチレン−p−クロロス
チレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチ
レン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフ
タリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合
体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−
アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オク
チル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合
体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン
−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロル
メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニト
リル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合
体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプ
レン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン
共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−
マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体;
ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレー
ト、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキ
シポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビ
ニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロ
ジン、テルペン樹脂、脂肪族叉は脂環族炭化水素樹脂、
芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワッ
クス等が挙げられ、単独又は混合して使用することがで
きる。樹脂は、トナーに含まれる比率が高いため、本発
明におけるトナーの誘電率を達成するためには、なるべ
く誘電率が低い材料を選ぶことが好ましい。
て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染
料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(1
0G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化
鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイル
イエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピ
グメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、G
R)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファ
ストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノ
リンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イ
ソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カド
ミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アン
チモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファ
イセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッ
ド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントフ
ァストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パ
ーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRL
L、F4RH)、ファストスカーレトVD、ベルカンフ
ァストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソー
ルルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアン
トカーミン6B、ポグメントスカーレット3B、ボルド
ー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF
2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマル
ーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、
ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリン
レーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルー
ン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレ
ッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジ
ジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コ
バルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレー
キ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレー
キ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブル
ー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(R
S、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブ
ルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレ
ーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレッ
ト、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジ
ンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグ
リーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーン
B、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラ
カイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アン
トラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及
びそれらの混合物等が挙げられる。その使用量は、通常
はバインダー樹脂100重量部に対し、0.1〜50重
量部である。
ら、着色剤として通常、カーボンブラックが用いられる
が、カーボンの含有量が多いほどトナーの誘電率は大き
くなる。本発明でカーボンを使用する場合は、誘電率を
小さくするため、バインダー樹脂100重量部に対し、
8重量部以下が好ましく、さらには6重量部以下が好ま
しい。
イド状シリカ、疎水性シリカ、脂肪酸金属塩(ステアリ
ン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム等)、金属酸化物
(酸化チタン、酸化アルミニュウム、酸化錫、酸化アン
チモン等)、フルオロポリマー等を含有させてもよい。
本発明においては、外添剤には疎水処理をした疎水化度
70%以上のものが好ましく用いられる。疎水化度は、
次のようにして測定する。200mlのビーカーに純粋
を入れ、0.2gの外添剤を入れる。マグネットスター
ラーで攪拌しつつ、先端が水中に入ったビュレットから
メタノールを加える。浮かんでいる外添剤が沈みはじめ
る時の滴下メタノール量(mll)を疎水化度とする。
なし静電潜像を顕像化する、いわゆる一成分現像法によ
り現像してもよく、トナーとキャリアを混合してなる二
成分現像剤を用いて静電潜像を顕像化する二成分現像法
により現像してもよい。二成分現像法で使用されるキャ
リヤとしては、鉄粉、フェライト、ガラスビーズ等、従
来と同様である。なお、これらキャリヤは樹脂を被覆し
たものでもよい。この場合に使用される樹脂としては、
ポリ弗化炭素、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、
フェノール樹脂、ポリビニルアセタール、シリコーン樹
脂等が挙げられる。トナーとキャリヤとの混合割合は、
通常は、キャリヤ100重量部に対し、トナー0.5〜
6.0重量部程度が適当である。
面を示す。1は潜像保持体としての感光体ドラム、3は
現像装置(ここでは、一成分非磁性現像装置を例示した
が、本発明においては、一成分磁性現像であっても二成
分現像であってもよい)、4は上記現像装置3に装着さ
れたトナー担持体である現像ローラであり、表面に担持
するトナー薄層を介して感光体ドラム1の表面に接触
し、感光体1の1.2〜4.0倍程度の周速で回転して
いる。また、図1において、5は転写帯電器、8は除電
ランプ、9は帯電器(スコロトロン帯電器)、10は光
ビーム(レーザービーム)、11は均一化ブラシであ
る。12は均一化ブラシ11に電位を与える直流電源、
13はトナー担持体4にトナー2を供給するトナー供給
ローラ、14はトナー担持体4面にが対接して担持され
るトナー層厚規制部材である薄層ブレード、15はアジ
テーターである。
説明するが、これら実施例によって、本発明はなんら限
定されるものではない。なお、「部」とあるのは重量部
である。
ット粉砕機で微粉砕し、分級機132MPで分級してト
ナー母体粒子を得た。トナー母体粒子と上記外添材をヘ
ンシェルミキサーで混合して、トナーを得た。表1に、
実施例1〜5及び比較例1〜3トナーの粒度分布と誘電
率を示す。
験機を用い、トナー実施例1〜5、比較例1〜3のトナ
ーを評価した。1回前の現像が白ベタ部分であったとき
の黒ベタ画像、白ベタ画像の画像濃度及び1回前の現像
が黒ベタ部分であったときの黒ベタ画像(ネガ残像
部)、白ベタ画像(ポジ残像部)の画像濃度を、反射型
マクベス濃度計にて測定した。結果を表1及び表2に示
す。
の発生のないクリーナレス画像形成方法が提供され、電
子写真、静電記録分野に寄与するところはきわめて大き
いものである。
録装置の要部構成例を示す断面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 潜像保持体表面に潜像を形成する潜像形
成工程、トナーを用いて潜像を顕像化する現像工程及び
トナー像を支持体上に転写する転写工程を有し、転写後
に潜像保持体表面に残存するトナーを、現像工程におい
て潜像を顕像化すると同時に現像装置内に回収する画像
形成方法において、誘電率が3.8以下であるトナーを
用いることを特徴とする画像形成方法。 - 【請求項2】 4μmの粒径を有するトナーが、全体の
25個数%以下であるトナーを用いるものである請求項
1に記載の画像形成方法。 - 【請求項3】 該誘電率が、3.6以下である請求項1
又は2に記載の画像形成方法。 - 【請求項4】 トナー母材100重量部に対し、外添剤
を0.8重量部以上含有したトナーを用いるものである
請求項1〜3のいずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項5】 該外添剤の疎水化度が、70%以上であ
る請求項4に記載の画像形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001057396A JP2002258512A (ja) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | 画像形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001057396A JP2002258512A (ja) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | 画像形成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002258512A true JP2002258512A (ja) | 2002-09-11 |
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ID=18917277
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001057396A Pending JP2002258512A (ja) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | 画像形成方法 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002258512A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005043251A1 (ja) * | 2003-10-31 | 2005-05-12 | Canon Kabushiki Kaisha | 磁性トナー |
-
2001
- 2001-03-01 JP JP2001057396A patent/JP2002258512A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005043251A1 (ja) * | 2003-10-31 | 2005-05-12 | Canon Kabushiki Kaisha | 磁性トナー |
US8518620B2 (en) | 2003-10-31 | 2013-08-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Magnetic toner |
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