JPH04287052A

JPH04287052A - 画像形成方法

Info

Publication number: JPH04287052A
Application number: JP3074210A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Ukai; 俊幸鵜飼; Kenji Okado; 謙次岡戸
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-03-15
Filing date: 1991-03-15
Publication date: 1992-10-12

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
担持体として使用して画像を形成し、該画像を転写材に
転写し、一方、像担持体上の残留画像はブレードクリー
ニング手段にて清掃し、像担持体を繰返し使用して画像
を形成する画像形成方法に関するものである。特に、Ｏ
ＰＣ感光体を使用した電子写真方式のカラー用複写機又
はプリンタ等の画像形成方法として好適に具現化し得る
ものである。

【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用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。通常、斯る画像
形成装置は、ＯＰＣ感光体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、該画像を転写材に転写し、可視画像が得
られる。一方、像担持体上の残留画像はクリーニング手
段にて清掃し、像担持体は繰返し使用される。

【０００３】クリーニング手段としては小型化、またコ
スト面からも大変有利であるという理由からゴム弾性材
からなるクリーニングブレードを像担持体にカウンター
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。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などが使用されている。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て
いる。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などが使用されている。

【０００５】本発明者等は、多くの研究実験の結果、像
担持体としてＯＰＣ感光体を用いた場合、像担持体は温
度が上昇するに伴なって摩擦係数が上昇することを見出
し、この原因は、ＯＰＣ感光体の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分かった。

【０００６】摩擦係数を下げる目的で、例えば特開昭６
３−３１１３５６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
。上記手段は、確かに、摩擦係数を低下させ、クリーニ
ング性の向上、摩耗や傷に対する耐性においては効果的
であるが、分散の度合による表面粗さのコントロール、
連続してプリントアウトを続けた場合など必ずしも十分
に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、それぞれのトナーの感光体に対するすべり性
、あるいは削れ性などに差があり、感光体とクリーニン
グブレードとの圧着状態を常に安定に維持することが難
しいのが現状である。

【０００８】特に図１のようにクリーニング装置が感光
体１の上部に位置するような構成をとるときには、かき
落とされたトナーがクリーニングブレード２上に盛り上
るようになるため、トナーのすり抜けが発生しやすく、
クリーニングブレード２の圧接力を大きく設定する必要
がある。しかし、高温高湿のようなクリーニングブレー
ド２と感光体１の密着性が高まる環境では、クリーニン
グ不良やブレードめくれが発生する危険が大きかった。

【０００９】本発明者らの多くの研究実験の結果、トナ
ーの表面性状、感光体の表面性状（表面粗さ）によらず
、感光体とクリーニングブレード圧着部に０．２〜２．
５μｍの微小の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。

【００１０】感光体とクリーニングブレード圧着部の空
隙は、感光体の表面粗さによってコントロールしても良
いが、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、また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
、特に、上述の空隙が０．２μｍより小さい場合、クリ
ーニングブレードの圧着が強くなりすぎ、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ていない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
の如き問題点を解決したカラー画像形成方法を提供する
ことにある。

【００１２】すなわち、本発明の目的は、温湿度等の環
境に左右されにくく、つね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にある。

【００１３】本発明のさらなる目的は、ハイライト再現
、細線再現等にすぐれた高精細な画像特性を有し、かつ
耐久安定性にすぐれたカラー画像形成方法を提供するこ
とにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明の特徴と
するところは、感光体に圧接して残留現像剤を除去する
ための弾性クリーニングブレードを備え、クリーニング
装置が該感光体上部に位置する電子写真用複写装置にお
いて■　　該クリーニングブレードの感光体に対する圧
接力が２５〜４５ｇ／ｃｍであり、■　　該感光体がそ
の表面にフッ素系樹脂粉体を５〜４０重量％含有する有
機感光体であり■　　使用する現像剤が、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０．２〜２．５
μｍの球形微粒子を含有することを特徴とする画像形成
方法にある。

【００１５】本発明者らは、クリーニング装置が感光体
の上部に位置する電子写真装置において、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
有する有機感光体を使用したカラー画像形成方法のクリ
ーニング性および画像特性について鋭意検討した結果、
トナーの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トナーが種々の環境
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出したのである。

【００１６】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。

【００１７】本発明に適応可能なクリーニング装置およ
び感光体の構成は、例えば図１のごときものである。感
光体１に対してクリーニングブレード２は上部に位置し
ている。ブレードの感光体に対する圧接力は２５〜４５
ｇ／ｃｍである必要がある。２５ｇ／ｃｍ未満ではトナ
ーのすり抜けが発生し易くなり、４５ｇ／ｃｍを越える
とブレード材質の劣化、高温高湿下でのブレードめくれ
が発生しやすい。

【００１８】本発明に使用される現像剤の外添剤のうち
球形微粒子は、０．２〜２．５μｍの重量平均径を有す
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。

【００１９】上記球形微粒子は、重量平均径が０．２μ
ｍより小さいと感光体１の表面粗さが粗い場合、クリー
ニングブレード２が感光体１表面に追従できずクリーニ
ングブレード２からのすり抜けが多くなり、潜像形成時
に帯電ムラ等が生じ、画像劣化を生じやすくなる。一方
、重量平均径が２．５μｍより大きいとクリーニングブ
レード２によってほとんどがクリーニングされてしまい
、ブレードエッジ部に溜りにくくなるため、球形微粒子
のスペーサー機能が低下し、効率が悪くなってしまう。

【００２０】本発明に使用できる球形微粒子としては、
例えばケイ酸微粉体、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
などの無機酸化物、チッ化ホウ素微粉体、チッ化アルミ
ニウム微粉体、チッ化炭素微粉体などのチッ化物、シリ
コーン樹脂粒子などの無機樹脂粒子、などが挙げられる
。

【００２１】好ましくは、ケイ酸微粉体、シリコーン樹
脂粒子等の含ケイ素化合物であり、特にケイ素原子に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い。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。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。

【００２２】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、例えばシリカ、ア
ルミナ、酸化チタン等が挙げられ、流動性付与の点でＢ
ＥＴ比表面積として５０ｍ２／ｇ以上のものが好ましい
。

【００２３】さらに必要に応じて、滑剤としての脂肪酸
金属塩、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミ
など、またはフッ素含有重合体微粉末、例えばポリテト
ラフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド等お
よび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。

【００２４】本発明に使用される現像剤のうちの非磁性
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。

【００２５】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。また、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
。

【００２６】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、カラートナー
に適している。

【００２７】特に、次式

【００２８】

【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、ピロメリット酸など）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。

【００２９】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。

【００３０】本発明に使用す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、本発明は一層効果的になり、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１
００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。

【００３１】本発明に使用するトナーが２成分用現像剤
である場合に使用される磁性粒子としては、例えば表面
酸化または未酸化の鉄、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などが使用できる。また、
その製造方法として特別な制約はない。

【００３２】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。

【００３３】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、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などが
、好適であるが、必ずしもこれに制約されない。

【００３４】本発明に最適なものは、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などで
ある。

【００３５】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。

【００３６】上記化合物の被覆量は、一般には総量で本
発明の磁性粒子に対し０．１〜３０重量％（好ましくは
０．３〜２０重量％）である。

【００３７】これら磁性粒子の重量平均粒径は好ましく
は３５〜６５μｍ、より好ましくは４０〜６０μｍであ
る。さらに、重量分布２６μｍ以下が２〜６％であり、
かつ重量分布３５μｍ〜４３μｍ間が５％以上２５％以
下であり、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。

【００３８】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重量
％〜９重量％、好ましくは３重量％〜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％未満では
画像濃度が低く実用不可となり、９％を越えるとカブリ
や機内飛散を増加せしめ、現像剤の耐用寿命を短める。

【００３９】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
密な分級をおこなって本発明に係るところの着色剤含有
樹脂粒子を得ることが出来る。

【００４０】

【実施例】実施例１プロポキシル化ビスフェノールとフマル酸を　　　　縮
合して得られたポリエステル樹脂　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　１００部　　フタロシアニン顔料
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　４部　　ジ−ｔｅｒｔ
−ブチルサリチル酸のクロム錯塩　　　　　　　　　　
　　　　　　２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。

【００４１】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（ＢＥＴ２３０
ｍ２／ｇ）０．５部と、メチル基を有する平均粒径０．
８μｍの球形のシリコーン樹脂粒子０．５部を合せてシ
アントナーとした。このトナーとスチレン−メタクリル
酸メチル共重合体で表面被覆したＣｕ−Ｚｎ−Ｆｅ系フ
ェライト粒子とトナー濃度５％で現像剤を調製した。

【００４２】この現像剤を用いて、図１の構成を持つカ
ラー複写装置（図２）で画出しを行った。感光体には、
１０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）を用いた
。

【００４３】また、クリーニングブレードの感光体に対
する圧接力を３１ｇ／ｃｍに設定した。圧接力は感光体
に対するクリーニングブレードの侵入量を変化させた。

【００４４】現像条件は２０℃／１０％下で現像コントラスト４３０Ｖ２３℃／
６５％下で　　　　　　〃　　　　　　　　３２０Ｖ３
０℃／８０％下で　　　　　　〃　　　　　　　　２７
０Ｖでそれぞれ２００００枚行った。

【００４５】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。

【００４６】比較例１〜３、実施例２〜５表１に示す条
件で実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。

【００４７】

【表１】

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、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トナーとして、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
の環境でクリーニング性にすぐれ、かつ高画質な画像特
性の得られる画像形成方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に使用されるクリーニング装置の概略図

【図２】実施例で使用したカラー複写装置の概略部

【符号の説明】

１　　感光体２　　クリーニングブレード３　　感光体
クリーニング一体化ユニット４　　転写ドラム５　　現像器６　　一次帯電器７　　定着器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　感光体に圧接して残留現像剤を除去す
るための弾性クリーニングブレードを備えたクリーニン
グ装置が該感光体上部に位置する電子写真用複写装置に
おいて■　　該クリーニングブレードの感光体に対する
圧接力が２５〜４５ｇ／ｃｍであり、■　　該感光体が
その表面にフッ素系樹脂粉体を５〜４０重量％含有する
有機感光体であり■　　使用する現像剤が、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ことを特徴とする画像形
成方法。
【請求項２】　　球形微粒子が、含ケイ素化合物である
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成方法。
【請求項３】　　球形微粒子が、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ン樹脂
粒子であることを特徴とする請求項１記載の画像形成方
法。