JPH01298367A - 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、画像形成方法に係り、特に電子写真装置に用
いられる、改良された現像剤を用いた画、像形成方法に
関する。

（従来の技術） 電子写真装置や静電記録装置において、感光体や誘電体
等からなる静電像保持体の表面に形成された静電潜像を
可視像化するための現像方法として、トナーとキャリア
とからなる現像剤を用いる二成分現像法が、画質のよい
現像法として広く利用されている。一方、トナーのみか
らなる一成分現像剤を用いる現像方法も各種提案されて
いる。

しかし、これら現像方法に用いられるトナーは、一般に
、樹脂中に磁性粉や着色剤等を溶融混合し、粉砕および
分級工程を経て製造されている。しかし、この方法で製
造されたトナーは、粉砕により得たものであるため、か
なり広範囲の粒径を有し、粗大粒子や微細粒子が多く存
在し、かぶりが増大するなど、画像の劣化を招いていた
。また、このような粉砕法では、樹脂中に磁性粉や着色
剤等を均一に分散させることは困難であり、このような
不均一な分散のため、画像の劣化を招いていた。

これらの問題点を解決するため、従来の粉砕法により製
造されるトナーに代って、水相中で重合反応を行なうこ
とにより製造されるトナーが使用され始めている。この
重合法は、単量体、着色剤、界面活性剤等の添加剤を水
性溶液中に分散または懸濁させ、所定の温度および濃度
の下で攪拌しながら重合反応をさせ、所望の粒径のトナ
ーを得るものである。しかし、この種のトナーは、もと
もと水相中で製造されるため、表面およびに親水性物質
が付着または残存し易く、そのためトナーは吸湿性を有
し、高温および高湿下における画像劣化の要因の一つと
なっていた。

（発明が解決しようとする課題） 以上のように、従来の画像形成方法によると、現像剤に
用いられるトナーの吸湿性のため、高温および高湿下に
おいて優れた画質の画像を得ることが出来なかった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであ
り、高温および高湿下においても、優れた画質の画像を
得ることを可能とする画像形成方法を提供することを目
的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、表面に静電潜像を保持する静電像保持体と、
表面に現像剤を担持する現像剤担持体とを配置し、前記
現像剤を前記静電像保持体に移行させることにより前記
静電像保持体表面の静電潜像を可視化する画像形成方法
であって、前記現像剤に用いるトナーとして、重合性単
量体を、着色剤とともに、分散剤として界面活性剤を用
いて特徴とするものである。

本発明者は、重合法では、単量体粒子の分散を促進する
ために界面活性剤を用いるが、この界面活性剤がトナー
の表面および内部に残存すると、トナーの耐湿性が悪化
することを見出だし、本発明をなすに至った。即ち、本
発明の画像形成方法は、界面活性剤の含有量が１．０重
量％以下であるトナーを用いることを特徴とする。界面
活性剤の含有量が１．０重量％を越えると、高温および
高湿下においてトナーが吸湿性を示し、トナーの電気抵
抗が低下する。そのため感光体ドラム上のかぶりが増大
し、トナーを浪費してしまう。また、画像上のかぶりの
増大、画像濃度の低下等によって、画質の劣化を招いて
しまう。

これに対し、界面活性剤の含有量が１．０重量％以下で
あるトナーは、高温および高湿下においても吸湿性を示
さず、従って感光体ドラム上のかぶりおよび画像上のか
ぶりはなく、画像濃度も良好である。

本発明に用いられるトナーの製造に使用される重合性単
量体としては、スチレン、０−メチルスチレン、ｍ−メ
チルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−メトキシスチ
レン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−クロルスチレン、３
，４−ジクロルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４
−ジメチルスチレン、ｐ−ｎ−ブチルスチレン、ｐ　−
ｔＱｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−へキシルスチレン
、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン
、ｐ　　ｎ−デシルスチレンおよびｐ−ｎ−ドデシルス
チレン等のスチレンおよびその誘導体；エチレン、プロ
ピレン、ブチレン、イソブチレン等のエチレン不飽和モ
ノオレフィン類；塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビ
ニル、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル類：酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル、ベンジェ酸ビニル等のビニル
エステル類：メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル
、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−プロピル、
メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メ
タクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタ
クリル酸−２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリ
ル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミ
ノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等のα−
メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類；アクリル酸
メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、ア
クリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸
ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸２−エ
チルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸２−
クロルエチル、アクリル酸フエニル等のアクリル酸エス
テル類；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル
、ビニルイソ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、ビニルへキシルケトン、ビニルイソ
プロペニルケトン等のビニルケトン類；Ｎ−ビニルビロ
ール、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール
、Ｎ−ビニルピロリドン等のＮ−ビニル化合物、ビニル
ナフタリン類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル
、アクリルアミド等のアクリル酸もし２くはメタクリル
酸誘導体等のビニル系単量体がある。

本発明に用いられるトナーの製造に使用される重合開始
剤としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリル（Ａ
ＩＢＮ）、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケ
トンパーオキサイド、イソプロピルパーオキシカーボネ
ート、キュンメンハイドロバーオキサイド、２，４−ジ
クロロベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキ
サイド等を用いることが出来る。

重合開始剤の量は、通常、単量体の量の約０．５〜５重
量％で十分である。

トナーには、ヒートローラーによる定着時におけるトナ
ーのヒートローラーからの離型性を改善するために、ワ
ックス等を用いることが出来る。

本発明に用いられるトナーに使用し得るワックスとして
は、例えばパラフィンワックス（日本石油製）、パラフ
ィンワックス（日本精蝋製）、マイクロワックス（日本
石油製）、マイクロクリスタリンワックス（日本精蝋製
）、ＰＥ−１３０（ヘキスト製）、三井ハイワックスｌ
ｌ０Ｐ（三片石油化学製）、三井ハイワックス２２０Ｐ
　（三片石油化学製）、三井ハイワックス６６０Ｐ　（
三片石油化学製）等がある。特に好ましいワックスは、
低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、パラ
フィン、エマルジョンタイプワックスである。

本発明に用いられるトナーの着色剤としては、例えばカ
ーボンブラック、ファーストイエローＧ１ベンジジンイ
エロー、ピグメントイエロー、インドファースト、オレ
ンジ、イルガジンレッド、カーミンＦＢ、パーマネント
ボルドーＦＲＲ，ピグメント・オレンジＲ１リソールレ
ッド２Ｇ、レーキレッドＣ１０−ダミンＦＢ、ローダミ
ンＢレーキ、フタロシアニンブルー、ピグメントブルー
、ブリリアント・グリーンＢ１フタロシアニングリーン
、キナクリドン等の公知の着色剤を使用することが出来
る。また、着色性を有する磁性粉やＣＣＡ（帯電制御剤
）を着色剤として用いることも可能である。磁性粉とし
ては、例えば鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性金属粉
末、またはマグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の
合金や化合物の粉末等を使用可能である。

重合の際に単量体粒子の分散を促進するために用いられ
る界面活性剤としては、例えばドデシルベンゼンスルホ
ン酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタ
デシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、アリ
ル−アルキル−ポリエーテルスルホン酸ナトリウム、３
，３−ジスルホンジフェニル尿素−４，４−ジアゾ−ビ
ス−アミノ−８−ナフトール−６−スルホン酸ナトリウ
ム、２，２．５．５−テトラメチルートリフェニルメク
ン−４，４−ジアゾ−ビス−β−ナフトール−ジスルホ
ン酸ナトリウム等を用いることが出来る。

本発明の方法に用いられるトナーは、水性溶液中で重合
した後、洗浄し、脱水し、乾燥することにより得られる
。トナー中の界面活性剤は、上記洗浄工程において、ト
ナーから除去される。従って、トナー中の界面活性剤の
量を１．０重量％以下とするためには、上記洗浄工程に
おける洗浄を十分に行なえばよい。洗浄方法としては、
トナーを流水により洗浄する流水方式、洗浄水を界面活
性剤を吸着する吸着剤層を通して循環させる循環方式、
トナーに洗浄水をシャワー状にかけるシャワ一方式、ト
ナーを水中で超音波等により攪拌して洗浄する攪拌方式
等を用いることが出来る。

（実施例） 以下、本発明の実施例を示し、本発明をより具体的に説
明する。

まず、本発明の現像剤を用いて現像を行なうための画像
形成装置について、第１図を参照して説明する。

第１図は、本発明の現像剤を用いて現像を行なうための
画像形成装置を示す断面図である。第１図において、参
照数字２は、所定方向に回転する感光体ドラム（像担持
体）を示す。この感光体ドラム２の表面には、図示しな
い帯電装置および露光装置によって、静電潜像が形成さ
れる。また、感光体ドラム２の周囲には、現像器４、転
写チャージャ６、ヒルトローラ（定着手段）８が設けら
れている。現像器４は容器１０を有しており、この容器
１０の感光体ドラム２と対抗する部位には、開口１２が
形成されている。この容器１０内には、収容部１４、攪
拌器１６、現像ローラ（トナー担持体）１８、供給ロー
ラ２０、およびコーティングブレード（摩擦帯電部材）
２２が設けられている。収容部１４には、開閉蓋２４を
介してトナーａが供給される。攪拌器１６は収容部１４
内のトナーを攪拌するものであり、供給ローラ２０は、
この攪拌器１６により攪拌されたトナーａを、現像ロー
ラ１８の表面に供給するものである。コーティングブレ
ード２２は、弾性体からなる抑圧部材であり、現像ロー
ラ１８の表面に供給されたトナーａを押圧することによ
りトナー層を形成するとともに、トナーを摩擦帯電させ
るものである。

このブレード２２は、ホルダ２６によって容器１０の内
壁に支持されている。また、このブレードの押圧力は、
押圧力調整部材２８によって２０〜２００ｇ／ｃａｌこ
調整されている。

現像ローラ１８は、コーティングブレード２２によって
層形成および摩擦帯電されたトナーａを搬送し、感光体
ドラム２上の静電潜像に近接させ、移行させる。また、
この現像ローラ１８と感光体ドラム２との間には、バイ
アス電源３０によるバイアス電圧が印加されている。な
お、参照数字３２は、感光体ドラム２と転写チャージャ
６との間およびヒートローラ８を経る用紙（画像支持体
）ｐの搬送路である。

トナーａは、現像ローラ１８の回転によりさらに搬送さ
れ、感光体ドラム２に近接する。この位置でトナーは、
現像ローラ１８から感光体ドラム２に移行され、これに
よって感光体ドラム２上の静電潜像が顕像化され、トナ
ー像が形成される。

このトナー像は、転写チャージャ６により用紙ｐに転写
された後、ヒートローラ８により溶融され、用紙ｐ上に
定着される。

なお、本発明は、上述した第１図に示す画像形成装置に
限らず、二成分現像法、導電性−成分現像法、絶縁性−
成分現像法、ジャンピング現像法、非磁性−成分現像法
等を実施する画像形成装置に対し、適用することが可能
である。

実施例１ 以下のようにして、本発明に係るトナーを製造した。

下記組成の混合物を、反応容器中で６５℃に加熱して溶
解し、均一に分散した懸濁液を調製した。

スチレン　　　　　　　　　　　　　　　　　　１５０
ｇｎ−ブチルアクリレート　　　　　　　　　　　５０
ｇカーボンブラック （ｓｐｅｃｉａｌ　ｂｌａｃｋ　４　：デグサ社製）　
　　　　　　６ｇ帯電制御剤（Ｅ−８１：オリエント化
学社製）　　　　２ｇ磁性粉（Ｂ　１２２０　：チタン
工業社製）　　　　　　　２０ｇドデシルベンゼンスル
ホン酸ナトリウム　　　０．２ｇこの懸濁液を６５℃に
保持しながら、約１０分間混合し、過酸化水素水を加え
て単量体系混合物を作った。この単量体系混合物を、更
に、ＴＫ式ホモミキサーにより回転数８，０００ｒｐｍ
で３０分間攪拌した。この混合物の一部をサンプリング
して、光学顕微！（１０００倍）により観察したところ
、粒径は１〜３μｍであった。また、粒子中にカーボン
ブラック粒子が均一に分散していた。

次に、スチレン／ｎ−ブチルアクリレート（１５１５）
からなる単量体系５０ｇおよびＰＥワックス１０ｇを上
記単量体系混合物中に投入し、攪拌した。そして、この
混合液の温度を６５℃に保持し、高速で攪拌しながら徐
々に過酸化水素水を加えて、８時間重合を行なった。そ
の後、更に温度を９０℃に昇温し、低速で攪拌しながら
３時間で重合を完了させた。得られた重合液を冷却した
後、濾過し、循環方式で１時間水洗し、乾燥してトナー
を得た。その後、このトナー１００重量部とコロイド状
微粒子（Ｒ９７２：日本エアロジル社製）とをボールミ
ルで混合し、トナー粒子表面にコロイド状微粒子を付着
させた。

香られたトナーの平均粒径は、コールタ−カウンターで
ΔＰＩ定したところ、５０％重量平均粒径で１２．２μ
ｍであった。

このトナーを複写機（商品名ニレオドライ３１１０、株
式会社東芝製）に供給し、現像を行なったところ、現像
カブリのない鮮明な画像が得られた。

また同様にして、高温（３０℃）、高湿度（８５％ＲＨ
）環境下で現像を行なったところ、ドラム上のカブリお
よび現像カブリともになく、画像濃度も１．３５と低下
せず、転写効率のよい鮮明な画像が得られた。

このトナー中の界面活性剤の量を、蛍光Ｘ線分析装置に
より硫黄換算でａＰ１定したところ、０．０５重量％で
あった。

実施例２ ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの添加量を３．
０ｇとしたことを除き、実施例１と同様の方法によりト
ナーを製造した。このトナーを用い、実施例１と同様の
方法により現像を行なったところ、実施例１と同様、鮮
明な画像が得られた。

このトナー中の界面活性剤の量を、実施例１と同様にし
て硫黄換算でａｐ＋定したところ、０．２２重量％であ
った。

実施例３ ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの添加量を６．
０ｇとしたことを除き、実施例１と同様の方法によりト
ナーを製造した。このトナーを用い、実施例１と同様の
方法により現像を行なったところ、実施例１と同様、鮮
明な画像が得られた。

このトナー中の界面活性剤の量を、実施例１と同様にし
て硫黄換算で測定したところ、０．５８重量％であった
。

比較例 トナーの洗浄時間を１０分間に短縮したことを除いて、
実施例３と同様の方法によりトナーを製造した。このト
ナーを用い、実施例１と同様の方法により現像を行なっ
たところ、高温（３０℃）、高湿度（８５％ＲＨ）環境
下はもちろんのこと、常温（２０℃）、常湿（６０％Ｒ
Ｈ）環境下でも、ドラム上のカブリがひどく、多量のト
ナーを消費した。

また、ｉ）られた画像は、カブリがひどく、画像濃度も
１．０５と低下し、不鮮明な画像となった。

このトナー中の界面活性剤の量を、実施例１と同様にし
て硫黄換算で１Ｉｐ１定したところ、１．８４重量％で
あった。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の画像形成方法によると、
高湿度環境下においても吸湿せず、カブリが少なく、画
像濃度が高い鮮明な画像を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の画像形成方法を実施するための画像
形成装置を示す断面図である。 ２・・・感光体ドラム、４・・・現像器、６・・・転写
チャージャ、８・・・ヒートローラ、１０・・・容器、
１２・・・開口、１４・・・収容部、１６・・・攪拌器
、１８・・・現像ローラ、２０・・・供給ローラ、２２
・・・コーティングブレード。 出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 表面に静電潜像を保持する静電像保持体と、表面に現像
   剤を担持する現像剤担持体とを配置し、前記現像剤を前
   記静電像保持体に移行させることにより前記静電像保持
   体表面の静電潜像を可視化する画像形成方法において、
   前記現像剤に用いるトナーとして、重合性単量体を、着
   色剤とともに、分散剤として界面活性剤を用いて水性溶
   液中で重合させて得られ、界面活性剤の含有量が１．０
   重量％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。