JPH02163760A

JPH02163760A - 一成分現像方法

Info

Publication number: JPH02163760A
Application number: JP63318614A
Authority: JP
Inventors: Masami Tomita; 正実冨田; Yoshihiro Nomura; 野村　芳弘; Koji Tanaka; 公司田中; Tomoe Hagiwara; 萩原　登茂枝
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1988-12-19
Filing date: 1988-12-19
Publication date: 1990-06-25

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、一成分現像方法による画像形成方法に関する
。

［従来の技術］電子写真や静電記録等で利用される乾式現像方法には、
トナーとキャリアからなる二成分現像剤を用いる方法と
キャリアを用いない一成分現像剤を用いる方法がある。

二成分現像剤を用いる方法は比較的安定した画像が得ら
れるが、キャリアの劣化、トナーとキャリアとの混合比
の変動が発生し易いことと、装置の維持管理や小型化が
しにくいのが問題であった。

一成分現像方法は、通常、トナー搬送部材によってトナ
ーを搬送し、かつ、搬送されたトナーによって潜像を現
像するが、その際トナーを均一に帯電させるためには搬
送部材上のトナーを抑圧部材（例えばドクターブレード
）によってトナー層厚が小さくなるように規制する必要
がある。しかし、これだけでは充分ではなく、更にトナ
ー搬送部材に接触して回転するトナー供給手段も提案さ
れている。ところが、それでもトナーを繰り返し使用し
ているうぢに、形成される画像の品質が変化することが
あった。

［発明が解決しようとする課題］本発明は、繰り返し使用、あるいは環境の条件が変化し
ても、形成される画像品質が変化しない一成分現像方法
を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するための本発明の構成は、（１）現像
ローラー　トナーを現像ローラーに供給する現像剤補給
部材、現像ローラーに圧接し、現像ローラーに供給され
た現像剤を回転して均一な薄層にするローラー状薄層化
規制部材、及び、この規制部材に付着した現像剤を上記
ホ・ツバ−内に掻き落す現像剤掻き落し手段を有する静
電記録装置を用いる画像形成方法において、少なくとも
、着色剤と結着樹脂と荷電制御剤とを主成分とし、かつ
、磁性を持たないトナー粒子に、高疎水化処理した無機
酸化物微粉末を添加混合した現像剤を用いる一成分現像
方法、（２）トナー粒子に、高疎水化処理した無機酸化
物及びポリフッ化ｙニリデンの混合粉末をも添加混合し
た現像剤を用いることを特徴とする上記（１，）記載の
一成分現像方法である。

すなわち前記本発明（１）〜（２）の現像方法では、ト
ナー粒子に高疎水化処理した無機微粉末を添加混合する
事により、トナー粒子の流動性向上と共に前記搬送部材
へのトナー供給能力が向上し、充分な現像能力が得られ
、トナーの安定した現像性能が得られて、感光体からベ
ーパーへの転写性能も格段に向上する。

更に繰り返しの使用及び異なる環境条件下においても画
像品質に変化が見られない。

また、高疎水化処理した無機酸化物微粉末はトナーの流
動性改良、帯電量調節のため、トナ１００重量部に対し
、０．０１〜５重量部、好ましくは０．１〜１重量部添
加混合する。

無機酸化物微粉末としては５ｉＯｚＴｉＯｚ、Ａｌ２Ｏ３等が挙げられるがこれらに限らな
い。

表面疎水化処理すめたに用いられる疎水化処理剤（有機
ケイ素化合物）の例としては、ヘキサメチルジシラザン
、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラン、トリメ
チルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、メチル
トリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、アリ
ルフエニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシ
ラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロル
エチルトリクロルシラン、β−クロルエチルトリクロル
シラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、オルガノ
シリルメルカプタン、トリメチルシリルメルカプタン、
トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメチルアセ
トキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルジメ
トキシシラン、ジフェニルジェトキシシラン、ヘキサメ
チルジシロキサン、１，３−ジビニルテトラメチルジシ
ロキサン、１．３−ジフェニルテトラメチルジシロキサ
ン、および１分子当り２から１２個のシロキサン単位を
有し末端に位置するＣド位にそれぞれ１個宛のＳｔに結
合した水酸基を含ａするジメチルポリシロキサン等があ
る。これらは１８あるいは２種以上の混合物で用いられ
る。

本発明で用いられる着色剤には従来マゼンタ、シアン、
イエローなどのカラートナー用着色剤として使用されて
きたものの全てが適用できる。

具体的には群青、紺青、シリカ、アルミナ、チタンのご
とき無機顔料類；アゾ系染顔料、アントラキノン系染顔
料、フタロシアニン系染顔料、キナクリドン系染顔料、
ペリレン系染顔料、インジゴ系染顔料、塩基性染料及び
そのレーキ塩のごとき有機系染顔料類などが例示でき、
必要によっては、カーボンブラックも本発明で用いられ
てよい。これら着色剤は二種以上の混合使用も可能であ
る。なお、これらのうちでもキナクリドン（マゼンタト
ナー用）、銅フタロシアニン（シアントナー用）、ベン
ジジンイエロー（イエロートナー用）の使用が望ましい
。

また、本発明で用いられる結着樹脂も上記着色剤と同様
にこれまでトナー用結着樹脂として使用されてきたもの
の全てが適用できる。具体的にはポリスチレン、スチレ
ン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重
合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレ
ン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレンーブジエ
ン共工合などのスチレン系樹脂をはじめ、飽和ポリエス
テル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂、マレイン酸樹脂、クマロン樹脂、塩素化
パラフィン、キシレン樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリプ
ロピレン、ポリエチレンなどが例示できる。これら結着
樹脂の二種以上が適宜混合されて用いられてよいことは
いうまでもない。なお、これらのうちでもポリスチレン
、スチレン系樹脂及びエポキシ系樹脂の使用が自°利で
ある。

本発明（２）はポリエステル樹脂とスチレン−アクリル
酸メチルエステル共重合体を用いる事により、本現像装
置を使用した場合に、トナーの帯電均一性が優れ、更に
環境条件が異なっても安定な性能を保持し得るものであ
る。更に理由は定かでないが現像スリーブや感光体にフ
ィルミングの発生を防止可能となる。

上記ポリエステル樹脂としては、重量平均分子ｍ８００
０〜１８０００　、Ｎ　ラス転移温度５０〜８５℃、及
び酸価が１５以下のものを用いることが好ましい。

このトナーにおいて使用されるポリエステル樹脂は以下
のＡ群に示したような二価のアルコールとＢ群で示され
る様な二塩基酸とから成るものであり、更に０群に示さ
れる様な三価以上のアルコール或いはカルボン酸を第三
成分として加えてもよい。

Ａｌ；エチレングリコール、トリエチレングリコール、
１．２−プロピレングリコール、１．３−プロピレング
リコール、ｌ、４−ブタンジオール、ネオベンタルグリ
コール、１，４−ブチンジオール、Ｉ、４−ビス（ヒド
ロキシメチル）シクロヘキサン、ビスフェノールＡ１水
素添加ビスフエノールＡ１ポリオキシエチレン化ビスフ
エノールＡ１ポリオキシプロピレン（２，２）−２，２
−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキ
シプロピレン（３，３）−２，２−ビス（４−ヒドロキ
シフェニル）プロパン、ポリオキシエチレン（２，０）
−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、
ポリオキシプロピレン（２，０）−ポリオキシエチレン
（２，０）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）
プロパン等。

Ｂ　ｌ！＄　：マレイン酸、フマール酸、メサコニン酸
、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタール
酸、イソフタール酸、テレフタール酸、シクロヘキサン
ジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セパチン酸、マ
ロン酸、リルイン酸、又はこれらの酸無水物又は低級ア
ルコールとのエステル等。

０群；グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエ
リスリトールなどの三価以上のアルコール、トリメリド
酸、ピロメリト酸などの三価以上のカルボン酸等。

また、本発明においては、トナーの性能を損なわない範
囲、たとえば全バインター中２０ｆｆｉｆｆｉ％以下で
あれば、他の公知の熱可塑性樹脂、例えば、エポキシ樹
脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、
ブチラール樹脂、スチレン−ブタジェン樹脂、スチレン
−メタクリル樹脂、あるいはスチレン−炭素数２以上の
アルキル基を有するアクリル酸アルキルエステル樹脂等
を混合しても良い。

本発明（２）では前記ポリエステル樹脂はバインダー樹
脂中に２０〜７０重量％含有させる事が好ましい。

又、本発明（２〉においてはポリエステル樹脂とスチレ
ン−アクリル酸メチルエステル共重合体とを均一に分散
し、トナー各粒子の帯電量をできるだけ均一にしておく
ことが望ましい。

これは、現像工程において最も現像されやすいトナー帯
ｍＱ域が存在するため、トナーの帯電量分布が広い場合
、現像選択が起こり、繰り返して現像を行うと現像に共
されないトナーが蓄積され、画像のカブリやにじみが発
生し画像品質の劣化を生じさせるからである。

また、本発明（２）で用いるポリエステル樹脂は、スチ
レン−アクリル酸メチルエステル共重合体に比べ負極性
が強いため、各トナー粒子が均一な分散状態とならない
と、トナーの帯電も不均一となり、帯電量の分布の狭い
ものとすることができない。

このような観点から、本発明におけるポリエステル樹脂
としては、重量平均分子量８０００〜１６００（ｌ及び
ガラス転移温度（Ｔｇ）５５〜ＢＯ℃のものを用いるの
が好ましく、またスチレン−アクリル酸メチルエステル
共ｍｆｈ体として、ｆｆＩ量平均分子量２０万〜５０万
、及びガラス転移温度（Ｔｇ）５５〜７０℃の物を用い
ることが望ましい。

なお、本発明（２）に於ける分子量、ガラス転移′Ｉｒ
ｉ度（Ｔｇ）　、及び酸価は以下の測定方法によって算
出したものである。

（１）分子量分子量の測定はゲルパーミェーションクロマトグラフィ
ーにより次の条件で測定を行った。

試料をＴＨＦ　（テトラヒドロフラン）に０．１Ｖｉ％
の濃度で溶解し、温度２０℃においてＩｓ交／分の流速
で測定し、単分散ポリスチレン標準試料による検量線に
より分子量を決定した。

（２）ガラス転移温度（Ｔｇ）ガラス転移温度（Ｔｇ）は示差走査熱量計により測定し
た。

（３）酸価中和したトルエン／アセトン混合溶媒にサンプルを溶解
し、あらかじめ設定されたＮ／１０水酸化カリウムのア
ルコール溶液で測定し、その中和量から算出した。

（ＮはＮ／１０に０１１のファクター）本発明（３）の
現像方法で用いるトナーは高疎水化処理した無機酸化物
微粉末とポリフッ化ビニリデンを添加混合した一成分ト
ナーである。

高疎水化処理した無機酸化物微粉末はすでに説明したも
のと同じであり、トナーに対する添加量も本発明（１）
〜（２）の場合と同じである。

ポリフッ化ビニリデンは、現像ローラーへのトナーフィ
ルミング防ｌトのために、トナー　１００重量部に対し
、０．０１〜１重量部、好ましくは、０．０５〜０．５
重量部添加混合する。

このポリフッ化ビニリデンは、１）広い温度範囲で強靭な機械的性臂を有する。

２）耐候性、耐熱性、耐摩耗性を有する。

３）高誘電率を有する。

という優れた特性を示すので、本発明の画像形成方法に
おいて、トナーのフィルミング防止効果が大きい材料で
ある。

本発明における一成分現像方法について図面を参照して
説明すると、現像ローラー６、トナーを現像ローラー８
に供給する現像剤捕給部材５、現像ローラー６に圧接し
、現像ローラー６１；供給された現像剤を均一な薄層に
するローラー状薄層化規制部材９および、この薄層化規
制部材に付着した現像剤をホッパー３内に掻き落す現像
剤掻落し手段１０を有する静電記録装置の現像装置２を
用いるものである。

以下、実施例によって、本発明を具体的に説明する。な
お、実施例に記載する各成分の量（部）は重量部である
。

実施例１−１スチレン系　　　　　　　　　　　９５部低分子量ポリ
プロピレン　　　　　　５部含クロムモノアゾ染料　　
　　　　　３部カーボンブラック　　　　　　　　１．
０部を加熱ロールミルで溶励混練し、冷却後ハンマーミ
ルを用いて粗粉砕し、エアージェット方式による微粉砕
機で微粉砕した。得られた微粒子を分級し　５〜２０μ
鱈の粒径の微粒子とした。更に本Ｗｔ粒子１００部にト
リメチルシランを主成分とする処理剤で処理を行ったＳ
　ｔＯｚ微粉末を０．４部ヘンシェルミキサーにて添加
混合しトナーとした。

このトナーを用い、前記記載の現像装置を使用して反転
現像にて画像を出したところ鮮明な画像が得られた。

更に連続複写５０００枚後の画像、及び１０℃１５％Ｒ
Ｉ（下と３０℃９０％ＲＨ下での画像も鮮明なものが得
られた。

実施例１−２実施例！−１で使用した５ｉ０２の代りに同じくトリメ
チルシランを主成分とする処理剤で処理を行ったＴｆＯ
ｚ微粉末を実施例１−１と同じトナー粒子１００部に対
し、０．３部添加混合し同様な方法で画像出したところ
鮮明な画像が得られ、連続複写５０００枚後、及び１０
℃１５％ＲＩ（下と３０℃９０％ＲＨ下での画像も鮮明
なものであった。

実施例Ｉ−３実施例Ｉ−１で使用・した含クロムモノアゾ染料の代り
にニグロシン系染料を使用し、同様にトナーを作成し、
本トナー　１００部にメチルトリクロルシランを主成分
とする処理剤で処理を行ったＡｌ２Ｏ３微粉末０，３重
量部を添加混合し、通常（非反転）現像にて画像を出し
たところ鮮明な画像が得られた。更に連続複写５０００
枚後、及びｌＯ℃１５％ＲＨ下と３０℃９０％ＲＨ下で
の画像も鮮明なものであった。

比較例Ｉ−１実施例！−１で使用した微粉末の代りにトリメチルシラ
ンを主成分とする処理剤で処理を行わないＳｉＯ２微粉
末を同量添加混合し、トナーとした。このトナーを用い
同様の評価を行ったところ、初期は鮮明な画像が得られ
たが、連続複写５０００枚後の画像は画像濃度が薄く不
鮮明であった。

更に１０℃１５％ＲＨの低温低湿での環境下では画像濃
度が薄かった。

比較例１−２実施例！−２で使用した微粉末の代りにトリメチルシラ
ンを主成分とする処理剤で処理も行わないＴｉＯ２微粉
末を同量添加混合し、トナーとした。このトナーを用い
て実施例１と同様のシ・ト価を行ったところ、初期は鮮
明な画像が得られたが、連続複写５０００枚後は画像濃
度が薄く不鮮明であった。

史にｌＯ℃１５％ＲＨの低温低湿での環境下では画像濃
度が薄かった。

比較例１−３実施例１−３で使用した微粉末の代りにメチルトリクロ
ルシランを主成分とする処理剤で処理を行わないＡｌ２
Ｏ３微粉末を同量添加混合しトナーとした。このトナー
を用いて実施例！＝３と同様の評価を行ったところ、初
期は鮮明な画像が得られたが、連続複写５０００枚後は
画像濃度が薄く不鮮明であった。

更にＩＯ℃１５％ＲＨの低温低湿での環境下では画像濃
度が薄かった。

実施例Ｉｆ−１スチレン系　　　　　　　　　　　２５部カーボンブラ
ック　　　　　　　　１０部含クロムモノアゾ染料　　
　　　　　５部を加熱混練し、冷却後粉砕分級し、体積
平均粒径１２μ露のトナーを得た。

このトナー　１００部に対し疎水化した５ｔＯｚｌ粉末　　　０，５部ポリフッ化ビ
ニリデン微粉末　　０６０３部を添加混合し、風篩後、
−成分現像剤として画像出しテストを行ったところ、良
好な画像が得られ、その画質は５万枚ランニング後もか
わらずに現像ローラー表面もトナーが均一に薄層化され
ていた。

比較例■−１実施例■−１のポリフッ化ビニリデン微粉末を添加混合
しない以外は実施例■−１と同様にしてトナーを得た。

同じく画像出しテストを行ったところ、初期には良好な
画像が得られたが、５万枚程度で画像上に黒スジや補給
不足と思われる白スジが発生し、現像ローラー上にトナ
ーがフィルミングした層が見られた。

実施例ト２スチレン−アクリル系樹脂　　　　８０部カーボンブラ
ック　　　　　　　　１０部紙分子量ポリプロピレン　
　　　　　５部サリチル酸亜鉛塩　　　　　　　　　３
部を実施例１と同様な方法でトナー化し、トナー１００
部に対し、疎水化したＴｉＯ２微粉末　　　０．３部疎水化したＳ
ｉＣ微粉末　　　　　１部ポリフッ化ビニリデン微粉末
　　０゜０３部を添加混合し、−成分現像剤とし画像出
しテストを行った。５万枚ランニング後も画質が良好で
ＪＪ　ａローラー表面へのトナーフィルミングはなかっ
た。

比較例ｎ−２実施例ｌｌ−２のトナーにポリフッ化ビニリデン微粉末
を添加混合しない以外は実施例ｎ−２と同様にしてトナ
ーを得た。

画像出しテストで５０００枚程度６ら画像の一部に白ス
ジが発生し、５万枚では補給不良と思われる画像濃度の
低下が生じ、現像ローラー上にフィルミングが確認され
た。

実施例ｎ−３スチレン−２エチルへキシルアクリレート−〇−ブチルメタアクリレート共工合体　　　　　　　　　　　　　８０部カーボンブ
ラック　　　　　　　　ＩＯ部紙分子量ポリプロピレン
　　　　　　５部サリチル酸亜鉛塩　　　　　　　　　
３部を実施例■−１と同様な方法でトナー化しトナ１０
０重瓜部に対して疎水化した５ｉＯｚ微粉末　　　０．５部ポリフッ化ビ
ニリデン微粉末　　０，０２部を添加混合して一成分現
像剤とした。

画像出しテストを行ったところ、良好な画像が得られた
５万枚ランニング後も画像に変化がなかった。又ローラ
ーフィルミングも見られなかった。

比較例ｎ−３実施例ｎ−３のポリフッ化ビニリデン微粉末を添加混合
しない以外は、実施例ｎ−３と同様にしてトナーを得た
。

画像出しテストで３００００枚程度か６画像の一部に白
スジや黒スジが発生し、５万枚では補給不良と思われる
画像濃度の低下が生じ現像ローラー上にフィルミングが
確認された。

［発明の効果］以上説明したように、本発明の方法によれば、トナーの
フィルミングが起こらず、得られた画像も環境変動によ
る品質の変動が少なく、白スジや黒スジのない高品質の
画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一成分現像方法を実施するのに適する
一装置の説明図である。Ｉ・・・感光体、２・・・現像装置、３・・・ホッパー
４・・・アジテータ−５・・・現像剤補給部材、６・・
・現像ローラー７・・・−成分非磁性現像剤（トナー）、９・・・薄層
化規制部材、１０・・・現像剤掻き落し手段。第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）現像ローラー、トナーを現像ローラーに供給する
現像剤補給部材、現像ローラーに圧接し、現像ローラー
に供給された現像剤を回転して均一な薄層にするローラ
ー状薄層化規制部材、及び、この規制部材に付着した現
像剤を上記ホッパー内に掻き落す現像剤掻き落し手段を
有する静電記録装置を用いる画像形成方法において、少
なくとも、着色剤と結着樹脂と荷電制御剤とを主成分と
し、かつ、磁性を持たないトナー粒子に、高疎水化処理
した無機酸化物微粉末を添加混合した現像剤を用いるこ
とを特徴とする一成分現像方法。（２）トナー粒子に、
高疎水化処理した無機酸化物及びポリフッ化ビニリデン
の混合粉末をも添加混合した現像剤を用いることを特徴
とする上記請求項（１）記載の一成分現像方法。