JPH02166463A

JPH02166463A - 一成分現像方法

Info

Publication number: JPH02166463A
Application number: JP63320458A
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

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、−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、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
を含有するトナーに、更に高疎水化した無機酸化物微粉
末を混合した現像剤を用いる一成分現像方法である。

本発明のトナーに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（シアントナー川）、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。これら結む
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Ｑ　８Ｑ
ＱＯ〜ＩＧＯＱＱ　、ガラス転移温度５０〜Ｂ５℃、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、
ｌ、２−プロピレングリコール、１１３−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Ａ、水
素添加ビスフェノールＡ１ポリオキシエチレン化ビスフ
エノールＡ、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２０ｆｆｉ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
７１１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
洪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、重量平均分子ｍ　ｇｏｏｏ〜ｔｅｏｏｏ及び
ガラス転移温度（Ｔｇ）５５〜８０℃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、本発明に於ける分子量、ガラス転移温度（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バーミニ−シラ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、Ｉｖｔ％
の濃度で溶解し、温度２０℃においてｌ−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。

サンプル量（ＮはＮ／１Ｇ　ＫＯｌｌのファクター）更に前記本発
明の現像方法では、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ｆｆｉ！１１節のため、トナー　１００
重量部に対し、０．Ｏ１〜５ｆｆｉ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ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌｚ０３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、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１８あるいは２Ｆｉ以上の混合物で用いら
れる。

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（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
ている静電潜像担持体ｌ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ｉｎ平均分子ｆｆｉ　１２００Ｇ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正量平均分子量３５万、Ｔｇ８０℃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部含クロムモノア
ゾ染料　　　　　　　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−の粒径にした。更に本微粉末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　ｉ０２微粉末を０．４部加え、ヘンシェルミキ
サーで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′Ａ複写機（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−１０，５μｃ／ｇで、カブリのない鮮明
な画像が得られた。

更に５００００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。更に、１０℃、１５％ＲＨ１および
３０℃、９０％ＲＨでの画像も鮮明なものであった。

実施例２実施例１で使用した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ＴｉＯ２微粉末を実施例１と
同じトナー粒子１００部に対し、０．３部添加混合し同
様な方法で画像を出したところ帯電量−１０，３μｃ／
ｇであり、鮮明な画像が得られ、連続複写５０．０００
枚を行っても異常はなく、鮮明な画像であった（帯電量
−９，８μｃ／ｇ）。更にｌＯ℃１５％ＲＨ下及び３０
℃９０％ＲＨ下での画像も鮮明なものであった。

実施例３実施例１で使用したポリエステル樹脂の平均分子量をｔ
ｓｏｏｏとし、含クロムモノアゾ染料の代わりに３．５
−ジターシャリ−ブチルサリチル酸亜鉛塩を使用し同様
にトナーを作成し　１００部の本粒子にメチルトリクロ
ルシランを主成分とする処理剤で処理したＴｉＯ２微粉
末を添加混合して現像剤とした。本現像剤で実施例１と
同様に画像を出したところ鮮明な画像が得られた。

現像スリーブ上の現像剤の帯電量は−１１，３μｃ／ｇ
であった。

更に５０．０００枚連続複写を行っても異常はなく鮮明
な画像であった。

更に１０℃、１５％ＲＨ下及び３０℃、９０％ＲＨでの
画像も鮮明なものであった。

比較例１実施例１で使用した微粉末の代わりにトリメチルシラン
を主成分で処理していない５ｉＯｚ微粉末を添加し、同
様にトナーを作成した。

更に同様の評価を行ったところ鮮明な画像が得られたが
、連続複写５０．０００枚後の画像は濃度が低かった。

比較例２実施例１で使用したポリエステル樹脂及びＳｔ／ＭＡ樹
脂の代りにポリスチレン樹脂を使用し、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
が、連続複写５０．０００枚後には現像スリーブ上にト
ナーがフィルミングし画像上にスジが発生した。

［発明の効果］以上、説明したように、−成分現像法において、トナー
中にポリエステル樹脂を念有させ、高疎水化処理した無
機酸化微粉末を添加混合する事により、安定した帯電量
を得る事が可能となり現像スリーブや感光体へのトナー
フィルミリングが防止される。

したがってた、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。１・・・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、０・・・トナー　７・・・トナータ
ンク。

Claims

【特許請求の範囲】

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
ル共重合体を含有するトナーに、更に、高疎水化した無
機酸化物微粉末を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。