JPH04217266A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、有機半導体（ＯＰＣ）
から成る感光体（以後「ＯＰＣ感光体」という。）を像
保持体として用い画像を形成，転写する画像形成方法に
関し、特に、転写後の残留画像をブレードにてクリーニ
ングする工程を有する電子写真方式のカラー複写機又は
プリンタ等における画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、像担持体としてＯＰＣ感光体を使
用した電子写真方式のカラー複写機又はプリンタ等の画
像形成装置が数多く製造されている。その一構成例を図
１に示す。通常、斯る画像形成装置は、ＯＰＣ感光体１
上に通常の電子写真プロセスにて潜像を形成し、該潜像
を現像器にて現像してトナー画像を形成し、該画像を現
像器にて現像してトナー画像を形成し、該画像を転写材
に転写し、可視画像が得られる。一方、像保持体１上の
残留画像はクリーニング手段にて清掃し、像保持体１は
繰返し使用される。

【０００３】また、特に小型化，低コスト等の面におけ
る有利さから、ゴム弾性材からなるクリーニングブレー
ド２を像保持体１にカウンター方向に圧接させる構成の
ブレードクリーニング手段が広く使用されている。

【０００４】一般に、ＯＰＣ感光体１は、導電性支持体
上に電荷発生材料を分散した結着剤からなる電荷発生層
、電荷輸送材料を分散した結着剤からなる電荷輸送層の
順に積層した構成とされている。ここで、電荷発生材料
としては、フタロシアニン系顔料、アントアントロン顔
料、アゾ顔料、インジゴ顔料等の顔料、ピリリウム染料
等の染料、又はシアニン色素等の色素等が使用され、又
、電荷輸送材料としてはピレン、イソプロピルカルバゾ
ール等のカルバゾール類、ヒドラゾン類、ピラゾリン類
、オキサソニル系化合物、チアゾール系化合物、トリア
リールメタン系化合物、ポリアリールアルカン類等が使
用され、又、結着剤としては、ポリアリレート樹脂、ポ
リスルホン樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、アク
リロニトリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、
酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリ
エステル樹脂、アルキド樹脂、ポリカーボネート、ポリ
ウレタン或いはこれらの樹脂の繰り返し単位のうち２つ
以上を含む共重合体樹脂、例えばスチレン−ブタジエン
コポリマー、スチレン−アクリロニトリルコポリマー、
スチレン−マレイン酸コポリマー等が使用されている。

【０００５】かかるＯＰＣ感光体を像担持体１として用
いた場合、図２に示すように、像保持体１はその温度が
上昇するに伴って摩擦係数が上昇する傾向にある。かか
る摩擦係数上昇の原因は、ＯＰＣ感光体表面の大部分を
占める結着剤の温度特性によるものであることが知見さ
れている。

【０００６】そこで、かかる摩擦係数の上昇を抑制する
目的で、例えば特開昭６３−３１１３５６号公報等に、
フッ素系樹脂粒子を分散させた樹脂を感光体表面層に設
ける手段が提案されている。この手段は、確かに低摩擦
係数化，クリーニング性の向上，耐摩耗性，耐損傷性等
においては効果的であるが、分散の度合による表面粗さ
のコントロールの難しさ等があり、連続してプリントア
ウトを続けた場合必ずしも十分満足のいくものではなか
った。

【０００７】また、磁性トナーと非磁性トナーのように
、表面性状の異なる複数の現像剤を組合せて画像を形成
する場合においては、それぞれのトナーの感光体に対す
る滑り性あるいは削れ性等に差があり、感光体１とクリ
ーニングブレード２との圧着状態を常に安定に継持する
ことが難しいのが現状である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述の如き従来技術の
問題点に鑑み、本発明は感光体に手を加えるのではなく
現像剤を改良することにより、以下の目的を達成するこ
とにある。すなわち、 ■．温湿度等の環境に左右されにくく、常に安定したク
リーニング特性を有するカラー画像形成方法を提供する
こと、 ■．ハイライト再現、細性再現等に優れた高精細な画像
特性を有し、かつ、耐久安定性に優れたカラー画像形成
方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段及び作用】上記課題は、以
下の構成からなる画像形成方法すなわち、有機半導体か
らなる潜像保持体の表面に現像剤で現像像を形成し、該
現像像を転写材に転写し、その後潜像保持体上の残留現
像像をクリーニングブレードにて除去し、さらに、該潜
像保持体を繰り返し使用してカラー画像を形成する画像
形成方法において、 ａ）該潜像保持体として、その表面にフッ素系樹脂粉体
を５〜４０重量％含有するものを用い、ｂ）該現像剤と
して、少なくとも非磁性着色剤含有樹脂粒子と外添剤と
からなり、該外添剤が少なくとも流動向上剤と重量平均
粒径０．２〜２．５μｍの球形微粒子を含有するものを
用いる画像形成方法、によって達成される。

【００１０】先ず、本発明に至った経緯について説明す
ると、本発明者等が鋭意検討した結果、トナーの表面性
状，感光体の表面性状（表面粗さ）に拘らず、感光体１
とクリーニングブレード２との圧着部に、０．２〜２．
５μｍの微小空隙が存在するときに良好な画像，安定な
クリーニング特性が得られることが判明した。

【００１１】かかる感光体１とクリーニングブレード２
との圧着部に上述の空隙を生ぜしめる手段としては、感
光体の表面粗さによってコントロールすることも可能だ
が、感光体の表面粗さが２．０μｍより大きいと画質低
下、特にハイライト再現の低下，ガサツキ等の問題が生
じ、一方、表面粗さが小さい場合粗さをコントロールす
るのが難しくなるのに加えて、表面の削れ具合によって
は、その空隙が０．２μｍより小さくなった場合にクリ
ーニングブレードの圧着が強くなり過ぎ、ブレードの裏
返りによるクリーニング不良等が発生し、感光体の表面
粗さのコントロール手段だけでは必ずしも十分なクリー
ニング特性は達成されない。

【００１２】そこで、本発明者等がさらなる検討を重ね
た結果、潜像保持体１としてその表面にフッ素系樹脂粉
体を５〜４０重量％含有する有機感光体を使用したカラ
ー画像形成方法においては、外添剤として、少なくとも
重量平均粒径０．２〜２．５μｍの球形微粒子を含有し
た現像剤が種々の環境下でクリーニングおよび高画質化
に極めて優れ、良好な画像を提供することを見い出した
のである。

【００１３】ここで、クリーニング性が安定する理由と
しては、有機感光体表面とクリーニングブレードとの過
度の圧着を、前述の球形微粒子がスペーサーとなって緩
和し、適度な摩擦特性が得られるからである。

【００１４】以下、本発明の構成要素について詳述する
。本発明に係る外添剤としての球形微粒子は、０．２〜
２．５μｍの重量平均粒径を有するものであれば何ら構
わない。また、出発原料，製法等何ら限定されるもので
はない。上記球形微粒子は、０．２μｍより小さいと感
光体の表面粗さが粗い場合クリーニングブレードが感光
体表面に追従できず、クリーニングブレードからのすり
抜けが多くなり潜像形成時に帯電むら等が生じ、画像劣
化を生じやすくなる。一方、２．５μｍより大きいとク
リーニングブレードによって必要以上にクリーニングさ
れ、ブレードエッジ部に溜りにくくなり、スペーサー機
能が低下し効率が悪くなってしまう。

【００１５】また、本発明に使用できる球形微粒子の材
料としては、ケイ酸微粉体、アルミナ微粉体、酸化チタ
ン微粉体、酸化ジルコニウム微粉体、酸化マグネシウム
微粉体等の無機酸化物、チッ化ホウ素微粉体、チッ化ア
ルミニウム微粉体、チッ化炭素微粉体等のチッ化物、あ
るいはシリコーン樹脂粒子等の無機樹脂粒子等が挙げら
れる。この中でも特に好適なのは、ケイ素原子に１個の
アルキル基を有するシロキサン構造をとるシリコーン樹
脂粒子が粒度分布をシャープにしやすく好ましい。さら
に、粒度分布としては、体積分布における８０％以上が
平均粒径の±３０％以内にあることが望ましく、また必
要に応じて表面処理を行っても良い。また、この添加量
は０．０５〜３重量％、好ましくは０．１〜２．０重量
％が良い。なお、本発明に係る球形微粒子の粒度分布の
測定は、パーティクルアナライザーＣＡＰＡ５００にて
行った。

【００１６】さらに、本発明においては、前記球形微粒
子の他に、外添剤として流動向上剤を含有させることが
必要である。そのような流動向上剤としては、シリカ、
アルミナ、酸化チタン等が挙げられ、流動性付与の点で
ＢＥＴ比表面積として５０ｍ２／ｇ以上のものが良い。

【００１７】また、必要に応じ滑剤として、ステアリン
酸亜鉛、ステアリン酸アルミ等の脂肪酸金属塩、ポリテ
トラフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド、
テトラフルオロエチレン−ビニリデンフルオライド共重
合体等のフッ素含有重合体の微粉末、あるいは、酸化ス
ズ、酸化亜鉛等の導電性付与剤を添加しても良い。

【００１８】本発明の着色剤含有樹脂粒子に使用する結
着物質としては、従来電子写真用トナー結着樹脂として
知られる各種の材料樹脂が用いられる。例えば、ポリス
チレン、スチレン・ブタジエン共重合体、スチレン・ア
クリル共重合体等のスチレン系共重合体、ポリエチレン
、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・ビニルア
ルコール共重合体のようなエチレン系共重合体、フェノ
ール系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリルフタレート樹脂
、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸系樹
脂等である。又、いずれの樹脂もその製造方法等は特に
制約されるものではない。

【００１９】これらの樹脂の中で、特にポリエステル系
樹脂を用いた場合、本発明の効果は絶大である。すなわ
ち、ポリエステル系樹脂は定着性に優れ、カラー現像剤
に適している。特に、次式

【００２０】

【化１】 （式中Ｒはエチレンまたはプロピレン基であり、ｘ，ｙ
はそれぞれ１以上の整数であり、かつｘ＋ｙの平均値は
２〜１０である。）で代表されるビスフェノール誘導体
もしくは置換体をジオール成分とし、２価以上のカルボ
ン酸またはその酸無水物またはその低級アルキルエステ
ルとからなるカルボン酸成分（例えばフマル酸、マレイ
ン酸、無水マレイン酸、フタル酸、テレフタル酸、トリ
メリット酸、ピロメリット酸等）とを共縮重合したポリ
エステル樹脂がシャープな溶融特性を有するのでより好
ましい。

【００２１】また、着色剤としては公知の染顔料、例え
ばフタロシアニンブルー、インダスレンブルー、ピーコ
ックブルー、パーマネントレッド、レーキレッド、ロー
ダミンレーキ、ハンザイエロー、パーマネントイエロー
、ベンジジンイエロー等広く使用することができる。 その含有量としては、ＯＨＰフィルムの光透過性に対し
敏感に反映するよう結着樹脂１００重量部に対して１２
重量部以下であり、好ましくは０．５〜９重量部である
。

【００２２】本発明に係るトナーには、荷電特性を安定
化するために荷電制御剤を配合しても良い。その際、ト
ナーの色調に影響を与えない無色または淡色の荷電制御
剤が好ましい。本発明においては、負荷電性現像剤を使
用したとき、一層効果的になり、その際の負荷電制御剤
としては例えばアルキル置換サリチル酸の金属錯体（例
えばジーターシャリーブチルサリチル酸のクロム錯体ま
たは亜鉛錯体）の如き有機金属錯体が挙げられる。負荷
電制御剤をトナーに配合する場合には結着樹脂１００重
量部に対して０．１〜１０重量部、好ましくは０．５〜
８重量部添加するのが良い。

【００２３】また、本発明のトナーを２成分用現像剤と
して使用する場合、使用される磁性粒子としては、例え
ば表面酸化又は未酸化の鉄、ニッケル、銅、亜鉛、コバ
ルト、マンガン、クロム、希土類等の金属及びそれらの
合金または酸化物及びフェライト等が使用できる。また
、その製造方法として特別な制約はない。

【００２４】本発明においては、上記磁性粒子の表面を
樹脂等で被覆するが、その方法としては、樹脂等の被覆
材を溶剤中に溶解もしくは懸濁せしめて塗布し磁性粒子
に付着せしめる方法、単に粉体で混合する方法等、従来
公知の方法がいずれも適用できる。被覆層の安定のため
には、被覆材が溶剤中に溶解する方が好ましい。

【００２５】上記磁性粒子の表面への被覆物質としては
、トナー材料により異なるが、例えば、アミノアクリレ
ート樹脂、アクリル樹脂、あるいはそれらの樹脂とスチ
レン系樹脂との共重合体等が好適である。負帯電する樹
脂としては、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ
テトラフルオロエチレン、モノクロロトリフルオロエチ
レン重合体、ポリフッ化ビニリデン等が帯電系列におい
て負側に位置し好適であるが、必ずしもこれに制約され
ない。本発明に好適なものは、アクリル樹脂あるいはそ
れらの樹脂とスチレン系樹脂との共重合体等である。

【００２６】本発明に用いられる磁性粒子の材質として
最適なのは、９８％以上のＣｕ−Ｚｎ−Ｆｅ（組成比（
５〜２０）：（５〜２０）：（３０〜８０））の組成か
らなるフェライト粒子であって、これは表面平滑化が容
易で帯電付与能が安定し、かつコートを安定にできるも
のである。

【００２７】上記化合物の被覆量は、磁性粒子の帯電付
与特性が前述の条件を満足するよう適宜決定すれば良い
が、一般には総量で本発明の磁性粒子に対し０．１〜３
０重量％（好ましくは０．３〜２０重量％）である。こ
れら磁性粒子の重量平均粒径は３５〜６５μｍ、好まし
くは４０〜６０μｍを有することが好ましい。さらに、
重量分布２６μｍ以下が２〜６％であり、かつ重量分布
３５〜４３μｍ間が５〜２５％であり、かつ７４μｍ以
上が２％以下であるときに良好な画像を維持できる。

【００２８】本発明において、上述の磁性粒子とトナー
粒子の混合比率は現像剤中のトナー濃度として、２．０
〜９重量％、好ましくは３〜８重量％にすると通常良好
な結果が得られる。トナー濃度が２．０％より小さいと
画像濃度が低く実用不可となり、９％を超えるとカブリ
や機内飛散を増加せしめ、現像剤の耐用寿命を短める。

【００２９】さらに、本発明に係る着色剤含有樹脂粒子
を作製するには、熱可塑性樹脂を必要に応じて着色剤と
しての顔料又は染料、荷電制御剤、その他の添加剤等を
ボールミルの如き混合機により充分混合してから加熱ロ
ール、ニーダー、エクストルーダーの如き熱混練機を用
いて溶融、捏和及び練肉して樹脂類を互いに相溶せしめ
た中に顔料又は染料を分散又は溶解せしめ、冷却固化後
粉砕及び厳密な分級を行えばよい。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の実施例について具体的に詳述
する。

【００３１】 　　実施例１ 　　プロポキシ化ビスフェノールと 　　　　フマル酸を縮合して得られた　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１００重量
部　　　　　　ポリエステル樹脂 　　フタロシアニン顔料　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　４重量部　　ジ−ｔｅｒｔ−ブチルサリチル酸 　　　　のクロム錯塩　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　２重量部をヘンシェルミキサーにより十分
予備混合を行い、２軸式押出機で溶融混練し、冷却後ハ
ンマーミルを用いて約１〜２ｍｍ程度に粗粉砕し、次い
でエアージェット方式による微粉砕機で微粉砕した。さ
らに得られた微粉砕物を多分割分級装置で分級して本発
明の粒度分布となるように２〜１０μｍを選択し、着色
剤含有樹脂粒子を得た。

【００３２】上記着色剤含有樹脂粒子に、ヘキサメチル
ジシラザンで疎水化処理したケイ酸微粉体（ＢＥＴ２３
０ｍ２／ｇ）０．５重量部と、メチル基を有する重量平
均粒径０．８μｍの球形のシリコーン樹脂粒子（トスパ
ール１０８，東芝シリコーン）０．５重量部を合わせて
シアントナーとした。かかるトナーに、スチレン・メタ
クリル酸メチル共重合体で表面被覆したＣｕ−Ｚｎ−Ｆ
ｅ系フェライト粒子を加え、トナー濃度５％で現像剤を
調製した。この現像剤を用いて、市販のカラー複写機（
ＣＬＣ５００、キヤノン製）の感光体を、１０重量部の
ポリ４フッ化エチレン粉体（ルブロンＬ−２，ダイキン
工業社製）を含有するポリカーボネートを表層に有する
有機感光体（表面粗さ約１．６μｍ）に変更して画出し
を行った。現像条件は、温度／湿度が２０℃／１０％の
環境下で現像コントラストを４３０Ｖ、また、２３℃／
６５％の環境下で現像コントラストを３２０Ｖ、さらに
、３０℃／８０％の環境下で現像コントラストを２７０
Ｖ、にしてそれぞれ１万枚行った。

【００３３】その結果、クリーニング不良はまったく発
生せず、画像濃度も１．４〜１．６と非常に安定してお
り、ガサツキも無い非常に鮮明な画像が得られた。

【００３４】 実施例２ 本実施例では、球形微粒子として重量平均粒径２．０μ
ｍのシリコーン樹脂粒子（トスパール１２０，東芝シリ
コーン）を用いた以外は、実施例１と同様にして画出し
を行ったところ、実施例１と同様クリーニング不良は全
く発生せず、ガサツキも無い非常に鮮明な画像が得られ
た。

【００３５】 実施例３ 本実施例では、球形微粒子として重量平均粒径０．３μ
ｍのシリコーン樹脂（クォートロンＳＰ０３，東燃石油
化学）を用いた以外は、実施例１と同様にして画出しを
行ったところ、前述実施例同様の良好な結果が得られた
。

【００３６】 実施例４ 本実施例では、球形微粒子として重量平均粒径１．５μ
ｍのシリコーン樹脂（トレフィルＥ７３０Ｓ，東レタウ
コーニングシリコン）を用いた以外は、実施例１と同様
にして画出しを行ったところ、前述実施例同様の良好な
結果が得られた。

【００３７】 実施例５ 本実施例では、感光体の表面粗さが０．６μｍのものを
用いた以外は、実施例１と同様にして画出しを行ったと
ころ、前述実施例同様の良好な結果が得られた。

【００３８】 実施例６ 本実施例では、実施例１のトナーを用いて非磁性一成分
の現像剤とした以外は、実施例１と同様にして３０００
枚の画出しを行った。

【００３９】このとき、現像剤担持体２の表面は、結晶
性グラファイトを４０重量部分散させたフェノール樹脂
をコートしたスリーブ（コート層厚１０μｍ）を使用し
、４はウレタン製スポンジローラー、現像剤塗布ブレー
ド５は現像剤担持体３上に線圧５０ｇ／ｍｉｎで当接さ
れている。現像条件は、現像剤担持体３と潜像保持体１
の間隙を３００μｍとし、２０ＫＨｚ，１．８ＫＶｐｐ
の交番電界を重畳した現像バイアスを印加した。その結
果、実施例１同様良好な結果が得られた。

【００４０】 比較例１ 本比較例では、球形微粒子として重量平均粒径０．１μ
ｍのシリコーン樹脂粒子（クォートロンＳＰ０１，東燃
石油化学）を用い、感光体の表面粗さが０．６μｍのも
のを用いた以外は、実施例１と同様にして画出しを行っ
たところ、得られた画像にガサツキは観られなかったが
、２０００枚を経過した時点でクリーニング不良が発生
した。

【００４１】 比較例２ 本比較例では、球形微粒子を用いなかった以外は、実施
例１と同様にして画出しを行ったところ、得られた画像
にガサツキは観られなかったが、５０００枚を経過した
時点でクリーニング不良が発生した。

【００４２】 比較例３ 本比較例では、感光体の表面粗さが２．８μｍのものを
用いた以外は、実施例１と同様にして画出しを行ったと
ころ、実施例１同様クリーニングは良好であったが、得
られた画像にガサツキが観られた。

【００４３】 比較例４ 本比較例では、球形微粒子として重量平均粒径４．５μ
ｍのシリコーン樹脂粒子（トスパール４５，東芝シリコ
ーン）を用いた以外は、実施例１と同様にして画出しを
行ったところ、得られた画像に若干ガサツキの不良が観
られ、さらに、１０００枚を経過した時点でクリーニン
グ不良が発生した。

【００４４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の画像形成方
法によれば、特定の潜像保持体を有する画像形成装置に
用いるカラー現像剤として、特定の球形微粒子を外添剤
として含有させることによって、種々の環境で安定した
画像濃度が得られ、クリーニング特性に優れかつ高画質
な画像形成を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の部分構成例を示し
たものである。

【図２】潜像保持体の表面温度と、その表面の摩擦係数
の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１　　像保持体 ２　　クリーニングブレード ３　　現像剤担持体 ４　　ローラー ５　　現像剤塗布ブレード ６　　現像剤 ７　　電源 ８　　帯電器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】有機半導体からなる潜像保持体の表面に現
   像剤で現像像を形成し、該現像像を転写材に転写し、そ
   の後潜像保持体上の残留現像像をクリーニングブレード
   にて除去し、さらに、該潜像保持体を繰り返し使用して
   カラー画像を形成する画像形成方法において、ａ）該潜
   像保持体として、その表面にフッ素系樹脂粉体を５〜４
   ０重量％含有するものを用い、ｂ）該現像剤として、少
   なくとも非磁性着色剤含有樹脂粒子と外添剤とからなり
   、該外添剤が少なくとも流動向上剤と重量平均粒径０．
   ２〜２．５μｍの球形微粒子を含有するものを用いるこ
   とを特徴とする画像形成方法。
2. 【請求項２】前記球形微粒子として、含ケイ素化合物を
   用いることを特徴とする請求項１記載の画像形成方法。
3. 【請求項３】前記球形微粒子として、ケイ素原子に１個
   のアルキル基を有するシロキサン構造を有するシリコー
   ン樹脂粒子を用いることを特徴とする請求項１記載の画
   像形成方法。