JPH02166462A

JPH02166462A - 一成分現像方法

Info

Publication number: JPH02166462A
Application number: JP63320457A
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: 1988-12-21
Filing date: 1988-12-21
Publication date: 1990-06-27
Anticipated expiration: 2013-06-18
Also published as: JP2766281B2

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
ているうちに、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、長期にわたり、安定した負帯電制御され、か
つ、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）少な
くともトナー搬送部材、トナー層厚規制部材、およびト
ナー搬送部材に接触しつつ０在に回転可能に支持されて
おり、トナーを前記搬送部材に供給するトナー供給部材
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、結着樹脂と着色剤および帯電制御剤からな
る磁性を有さないトナーであって、前記結着樹脂として
少なくとも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含有し、前記帯電制御剤として
少なくともサリチル酸の金属塩および／またはサリチル
酸誘導体の金属塩を含有するトナーからなる現像剤を用
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上記
（１）項記載の一成分現像方法である。

すなわち、前記本発明の現像方法では、トナー粒子にサ
リチル酸の金属塩および／またはサリチル酸誘導体の金
属塩を含有することにより、必要な帯電量が得られる。

本発明で荷電制御剤として用いられるサリチル酸又はサ
リチル酸誘導体の金属塩は下記の一般式によって表わす
ことができる。

（但しＲＩＲ２およびＲ３は水素又は炭素数１−１０の
アルキル基或いはアリル基であるが特に水素又は炭素数
皇〜Ｂのアルキル基或いはアリル基が望ましい。ここで
ＲＩＲ２およびＲ３は同時に同じであっても異なってい
てもよい。また、Ｍｅは亜鉛、ニッケル、コバルト、鉛
、クロムから選ばれるいずれかの金属であるが特に亜鉛
が望ましい。）かかる−数式で表わされた金属塩は、Ｃ
ＬＡＩ？Ｋ。

Ｊ、Ｌ、Ｋａｏ、Ｈ，（１９４ｇ）　Ｊ、Ａｍｃｒ、Ｃ
ｈｃｍ、Ｓｏｅ、７０．２１５１に記載された方法によ
って容品に合成することができる。例えば、溶媒中に２
モルのサリチル酸ナトリウム塩（サリチル酸誘導体のナ
トリウム塩を含む）と、１モルの塩化亜鉛とを添加し混
合し、加温して撹拌することにより亜鉛塩として得るこ
とができる。この金属塩は白色を呈する結晶であり、ト
ナーバインダー中に分散させた場合にも着色を示さない
ものである。金属塩が亜鉛塩以外のものについても上記
の方法に準じて製造することができる。

更に前記本発明（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、感光体からペーパーへの転
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、トナー１００重量部に対
し、０．０１〜５重量部、好ましくは０．１−１　ｆｆ
１１部添加混合する。

無機酸化物微粉末としては５ｉ０２ＴｉＯｚ、Ａｌ２Ｏ３等が挙げられるがこれらに限らな
い。

表面疎水化処理するため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、ａ−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単位にそれぞれ１個宛のＳｉに結
合した水酸基を含有するジメチルポリシロキサン等があ
る。これらは１種あるいは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ｆ
ｆ！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
ジエン共重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有利
である。

本発明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のフィルミ
ングの発生が防止可能となる。

上記ポリエステル樹脂としては、重量平均分子量８００
０〜ｔｅｏｏｏ　、ガラス転移温度５０〜６５℃、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。

Ａ群；エチレングリコール、トリエチレングリコール、
■、２−プロピレングリコール、ｌ、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、１．４−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。

８群：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、コノ＼り酸、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２０重量％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
電量域が存在するた、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
供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、ｔｆｌ量平均分子Ｅ１８０００〜１６０００
及びガラス転移温度（Ｔｇ）５５〜６０℃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
テル共重合体として、重量５１シ均分子量２０万〜５０
ガ、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、本発明に於ける分子量、ガラス転移温度（Ｔｇ）
、及び酸価は以下のΔか１定方法によって算出したもの
である。

（１）分子量分子量のｎ１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ｎ１定を行った。

試料をＴＨＦ　（テトラヒドロフラン）に０、ｌｖｔ％
の濃度で溶解し、温度２０℃において１＊５１／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ａＰｌ定し、その中和量から算出した。

（ＮはＮ／１０　ＫＯＩｉのファクター）本発明の現像
方法について説明すると、図面に示すように、トナータ
ンク　７に内蔵されているトナー６は撹拌羽根５により
トナー供給部材４に強制的に寄せられ、トナーはトナー
供給部材４に供給される。そして、トナー供給部材４に
取り込まれたトナーはトナー供給部材が矢印方向に回転
することにより、トナー搬送部材２に運ばれ、摩擦され
、静電的あるいは物理的に吸着し、トナー搬送部材２が
矢印方向に強く回転し、トナー層厚規制部材３により均
一なトナー薄層が形成されると共に摩擦帯電する。その
後トナー搬送部材２と接触もしくは近接している静電潜
像ｔｑ持体１の表面に運ばれ、潜像が現像される。

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トナーとしてポリオキシエチレン化ビスフェノールＡとテレフタル酸より成る重量平均分子ｍ　ｔｏｏｏｏのポリエステル樹脂　　５０部スチ
レンモノマーとアクリル酸メチルエステルモノマーに過酸化ベンゾイルとジビニルベンを加え懸濁重合法により重量平均分子量３５万、ＴｇＳ５℃のスチレン−ア
クリル酸メチルエステル共重合体（Ｓｔ／　ＨＡ）　　　　　　　　　５０部カ
ーボンブラック　　　　　　　　１０部３．５−ジター
シャリ−ブチルサリチル酸亜鉛　　　　　　　　　　　　　　４部を熱ロール
ミルで溶融混練し、冷却後ハンマーミルを用い粗粉砕し
、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量の粒径にした。更に
本微粉末１００部にコロイダルシリカ　０．５部を混合
して現像剤とした。

この現像剤を用いてタッチダウン現像方式を採用した電
子写真投与機（リコー製反転現像機マイリコピーＭ−５
）で画像出しを行ったところ、現像スリーブ上の現像剤
の帯電量は−１１，０μｃ／ｇで、カブリのない鮮明な
画像が得られた。

更に６００００枚連続複写を行っても異常はなく鮮明な
画像が維持された。なお、現ｆ３剤の現像スリーブ上の
帯電量は一１Ｏ１２μｃ／ｇであった。

実施例２実施例Ｉ−１で使用したポリエステル樹脂の代りに重量
平均分子、Ｑ　＋５０００のポリエステル樹脂を使用し
同様にトナーを作成し、同様にコロイダルシリカを混合
して同様の評価を行ったところ、現像スリーブ上のトナ
ーの帯電量は−１０゜８μｃ／ｇでカブリのない鮮明な
画像が得られた。

史に５ｏｏｏｏ枚連続複写を行っても鮮明な画像が維持
された。なお、現像剤の現像スリーブ上の帯電量は−１
Ｏ１３μｃ／ｇであった。

実施例３実施例１−１でのスチレン−アクリル酸メチルエステル
共重合体のＴｇを７０℃としたＳｔ／ＭＡを使用し、同
様にトナーを作成し、同様の評価を行ったところ、鮮明
な画像が得られた。

なお、現像剤の現像スリーブ上の帯電量は−１１，３μ
ｃ／ｇであった。

更に同様に連続複写を行ったところ（５００００枚）現
像剤の現像スリーブ上の帯電量は−１０゜８μｅ／ｇで
あり、鮮明な画像が得られた。

実施例４実施例１−１の亜鉛塩をクロム塩に代えた以外は実施例
１−１と同様にトナーを作成し、同様の評価を行ったと
ころ、現像スリーブ上のトナーの帯電量は−９，８μｃ
／ｇで鮮明な画像が得られ、更に連続複写を５００００
枚行ったところ、現像スリーブ上のトナーの帯電量は−
９，３μｃ／ｇで鮮明な画像が維持された。

比較例１実施例１−１で使用したポリエステル樹脂及びＳｔ／Ｍ
Ａ樹脂の代りにポリスチレン樹脂を使用し現像剤を同様
に作成し、同様の評価を行ったところ、鮮明な画像が得
られた。現像スリーブ上現像剤の帯電量は−８，３μｃ
／ｇであった。

しかし、連続複写５００００枚を行ったところ、帯電量
が−４，５μｅ／ｇに低下し、現像スリーブ上に現像剤
がフィルミングし、画像上にスジ状地汚れが発生した。

比較例２実施例１−１で使用した３、５−ジターシャリ−ブチル
サリチル酸亜鉛の代りに含クロムモノアゾ染料を使用し
、同様に現像剤を作成し、同様に評綴を行ったところ鮮
明な画像が得られた。

現像スリーブ上現像剤の帯電量は−８，０μｃ／ｇであ
った。しかし、連続？に＄　５００００枚を行ったとこ
ろ帯電量が−３，６μｃ／ｇに低下して画像上に地汚れ
が発生した。

［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】

図面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。ｌ・・・静電潜像担持体、２・・・トナー搬送部材、３
・・・トナー層厚規制部材、４・・・トナー補給部材、
５・・・撹拌羽根、６・・・トナー７・・・トナータンク。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくともトナー搬送部材、トナー層厚規制部材
、およびトナー搬送部材に接触しつつ自在に回転可能に
支持されており、トナーを前記搬送部材に供給するトナ
ー供給部材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、結着樹脂と着色剤および帯電制
御剤からなる磁性を有さないトナーであって、前記結着
樹脂として少なくとも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含有し、前記帯電制
御剤として少なくともサリチル酸の金属塩および／また
はサリチル酸誘導体の金属塩を含有するトナーからなる
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上記
請求項（１）記載の一成分現像方法。