JPH05289401A

JPH05289401A - 現像剤及び画像形成方法

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Publication number: JPH05289401A
Application number: JP4116694A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Nakazawa; 明彦仲沢; Manabu Ono; 学大野; Yukari Ishibashi; ゆかり石橋; Kiyoko Tsuchiya; 清子土屋
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-04-10
Filing date: 1992-04-10
Publication date: 1993-11-05
Anticipated expiration: 2016-11-19
Also published as: JP3230011B2

Abstract

(57)【要約】【構成】帯電部材を被帯電体に接触させて外部より電
圧を印加し、帯電を行う帯電工程と、上記被帯電体より
現像剤を除去するクリーニング工程とを有する画像形成
方法であって、該現像剤のトナーの結着樹脂が少なくと
も３価以上の多価アルコール及び／又は３価以上の多価
カルボン酸を有する単量体を主成分として縮合して得ら
れる架橋ポリエステルである画像形成方法。【効果】環境変動がなく、細線再現性に優れ長期にわ
たって鮮明な画像を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法における現
像剤及び画像形成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真装置等における帯電手段
としてコロナ放電器が知られている。しかし、コロナ放
電器は高電圧を印加しなければならない、オゾンの発生
量が多い等の問題点を有している。

【０００３】そこで、最近ではコロナ放電器を利用しな
いで接触帯電手段を利用することが検討されている。具
体的には帯電部材である導電性ローラに電圧を印加して
ローラを被帯電体である感光体に接触させて感光体表面
を所定の電位に帯電させるものである。このような接触
帯電手段を用いればコロナ放電器と比較して低電圧化が
図れ、オゾン発生量も減少する。

【０００４】しかしながら、上記接触帯電手段を用いた
場合、被帯電体と十分な接触を保つことができないと帯
電不良を生ずるという問題を有する。また。当接部にお
いては、感光体表面に残留現像剤が存在すると、帯電部
材が所定の当接圧を持っているため、帯電部材及び感光
体表面に残留現像剤が固着し、画像に影響が出てしまう
問題も有している。

【０００５】一方、近年、小型で安価なパーソナルコー
スの複写機やレーザープリンター等が出現し、これらの
小型機においては、メンテナンスフリーの立場から、感
光体、現像器、クリーニング装置等を一体化したカート
リッジ方式が用いられ、現像剤としても現像器の構造を
簡単にできることから磁性一成分系現像剤を使用するこ
とが望まれる。また、これら現像剤は、高画質化実現の
ため、さらに微粒子化する方向にある。

【０００６】このような磁性現像剤においては、現像剤
自体の研磨効果が強く、画像形成時に感光体表面を強く
摺擦するため、感光体表面を削ったり、傷つけたりする
場合が多く、それらに起因する残留現像剤の融着を生ず
る等の問題を有していた。この問題は、上記帯電部材の
如き感光体表面に所定の当接圧をもって接触している当
接部材を用いている場合に顕著に現われる。

【０００７】また、本発明に係る接触帯電装置では、帯
電部材に直流電圧もしくは直流電圧に交流電圧を重畳し
たものを印加して用いるが、この際、帯電部材と感光ド
ラムの接触部分周辺では、残留現像剤の異常な帯電や飛
翔運動の反復が繰り返され、このため、帯電部材や感光
体ドラム表面への残留現像剤の静電吸着や埋め込みが行
われ易い状況に在り、従来のコロナ放電器による非接触
帯電手段を用いる場合と非常に異なる。

【０００８】また、一般に現像剤を転写紙に定着する方
法として熱ローラーによる加熱溶融を行っているが、そ
の際の熱量や圧力は、経済性の向上や定着器の小型化、
構造の簡略化を考慮すると小さいほうが好ましい。近
年、特に装置全体の省スペース化や消費電力の低減等が
重要視され、更にその傾向は強くなっている。これに対
応して、現像剤のバインダー樹脂として、融点、及び溶
融粘度の低いものが望まれている。

【０００９】しかし、このような樹脂をバインダーに用
いた場合、現像剤の耐久性や、保存安定性、対オフセッ
ト性などにおいて問題を生じやすい。さらに、本発明の
ごとき接触帯電装置を使用すると現像剤がクリーニング
工程で除去しきれずに感光体上に残存した場合におい
て、感光体および帯電部材に固着を生ずる可能性が非常
に高くなる。

【００１０】このような帯電装置を使用する画像形成方
法において、現像剤に望まれる相反する特性を両立する
ことは難しい。

【００１１】一方、潜像担持体表面に形成した可転写の
トナー像を、紙を主とするシート状の転写材に静電的に
転写する工程を含む画像形成装置において、回転円筒
状、無端ベルト状など無端状に走行する像担持体を使用
し、バイアスを印加した転写装置をこれに圧接してこれ
ら両者間に転写材を通過させて、像担持体側のトナー像
を転写材に転写するように構成したもの、例えば、特開
昭５９−４６６６４号公報の如き装置がすでに提案され
ている。

【００１２】このような装置は、従来から広く使用され
ているコロナ放電を利用した転写手段に比して、転写ロ
ーラーの像担持体への圧接力を調整することによって転
写材の像担持体への吸着領域を拡大することができ、転
写材を転写部位において積極的に押圧支持する。このた
め、転写材搬送手段による同期不良や転写材に存在する
ループ、カールなどによる転写ずれを生ずるおそれが少
なく、近来におけるこの種の画像形成装置の小型化に伴
う転写材搬送路の短縮化、像担持体の小径化などの要請
にも対応しやすい。

【００１３】しかしながら、反面、当接により転写を行
う装置においては、当接部位より転写電流が供給される
ため、ある程度の圧力を転写装置に加圧する必要があ
る。当接圧が加えられた場合、潜像担持体上のトナー像
にも、圧力が加わり凝集が起る。

【００１４】さらに、潜像担持体表面が樹脂で構成され
ている場合には、トナー凝集物と潜像担持体との間でも
密着が発生し、その結果、トナーが潜像担持体表面や転
写装置の当接部材表面に固着する現象が起こる場合があ
る。

【００１５】そのような現象が起こると、潜像担持体の
潜像形成に欠損が生じたり、転写抜けが生じてしまい、
欠陥のある画像複写を行なうことになってしまう。

【００１６】一般に現像剤は、熱ローラや放射加熱によ
る熱溶融定着や加圧ローラによる圧力定着等により転写
材へ定着を行なうが、熱量や圧力は経済性や装置構造上
の安全性・設計容易性を考慮すると小さい方が好まし
く、それに応じて現像剤の結着樹脂としても溶融粘度が
低い、融点が低い、圧力降伏点が小さい等のいわゆる軟
かい成分を含む傾向になってきている。

【００１７】しかし、この様な樹脂を結着樹脂に使用す
ると、現像剤の耐久強度や、保存安定性の面で問題を生
じやすくなる。さらに当接部材を用いる転写装置を使用
した場合、前述のごとき問題点も顕著になる可能性が高
く、この様な転写装置と現像剤の定着特性を両立するこ
とは難しい。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の点に
鑑みてなされたものであって、帯電部材と被帯電体表面
への残留現像剤の固着等の汚染を防止することで、帯電
部材と被帯電体との接触を十分に保つことができ、帯電
不良や帯電ムラを起こさない帯電工程を有する画像形成
方法と現像剤を提供することを目的とする。

【００１９】さらに、本発明の目的は、当接転写方法の
ような加圧転写による画像形成方法において、現像剤が
当接部材表面や潜像担持体表面に固着することに起因す
る画像不良の発生を防止する現像剤及び画像形成方法を
提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段及び作用】本願の第１の発
明は、トナーの結着樹脂が少なくとも３価以上の多価ア
ルコール及び／又は３価以上の多価カルボン酸を有する
単量体を主成分として縮合して得られる架橋ポリエステ
ルである現像剤であり、第２の発明は上記第１の発明の
現像剤を用いた画像形成方法であって、帯電部材を被帯
電体に接触させて外部より電圧を印加し、帯電を行う帯
電工程と、上記被帯電体より現像剤を除去するクリーニ
ング工程とを有する画像形成方法であり、第３の発明は
上記第１の発明の現像剤を用いた画像形成方法であっ
て、静電荷像保持体上の静電荷像を現像剤により現像
し、転写装置を介して該現像画像を転写材へ静電転写す
る工程を有し、該静電荷像保持体と転写装置とが、線圧
３ｇ／ｃｍ以上で当接されている画像形成方法である。

【００２１】次に本発明に用いるトナーに関して述べ
る。

【００２２】本発明に用いるトナー用結着樹脂は、その
架橋構造により現像剤の強度を向上させ、接触帯電時に
おいて潜像担持体への固着を防止するものであるが、そ
の性能をより効果的に発揮するためには樹脂の架橋成
分、Ｔｇ及び重量平均分子量は下記の範囲にあるものが
好ましい。

【００２３】即ち、結着樹脂のＴＨＦ不溶分が７０％以
下であり、Ｔｇ（ガラス転移点）が４０〜７０℃、重量
平均分子量が５０００〜２００万の間にある架橋ポリエ
ステルであること。

【００２４】Ｔｇが４０℃未満である場合、接触帯電時
において装置への固着を生じやすく、重量平均分子量が
５０００未満である場合も同様な傾向を示す。また、Ｔ
ｇが７０℃を超える場合、又は重量平均分子量が２００
万を超える場合においては潜像担持体の表面に傷を生じ
やすい。ＴＨＦ不溶分が７０％を超える場合にはさらに
その傾向が顕著である。傷を生じた場合にはさらにその
部位から固着が起こる可能性もある。

【００２５】次に本発明におけるＴｇ、ＴＨＦ不溶分及
び分子量の測定方法について述べる。

【００２６】Ｔｇの測定は、パーキンエルマー社製ＤＳ
Ｃ−７を用いて、昇温速度１０℃／ｍｉｎ試料１０ｍｇ
で測りＡＳＴＭ（Ｄ３４１８−８２）に準じて行なっ
た。図５に示すように、２度目の昇温時のＤＳＣカーブ
で基線（１）と吸熱ピーク後の基線（２）との中線と、
立上り曲線をもってＴｇとする。

【００２７】本発明でのＴＨＦ不溶分とは、トナー中の
樹脂組成物中のＴＨＦ溶媒に対して不溶性となったポリ
マー成分の重量割合を示し、架橋成分を含む樹脂組成物
の架橋の程度を示す目安となるがＴＨＦ不溶分が０％で
あっても必ずしも架橋していないという訳ではない。Ｔ
ＨＦ不溶分とは、以下のように測定された値をもって定
義する。

【００２８】即ち、現像剤が非磁性トナーの場合には顔
料の含有率などを、磁性トナーの場合には顔料及び磁性
体の含有率などを、予め公知の方法で測定しておく。次
に、現像剤０．５〜１．０ｇの一定量を秤量し（Ｗ₁
ｇ）、円筒濾紙（東洋濾紙製Ｎｏ．８６Ｒ）に入れてソ
ックスレー抽出器にかけ、溶媒としてクロロホルム１０
０〜２００ｍｌを用いて６時間抽出し、溶媒によって抽
出された可溶成分をエバポレートした後、１００℃で数
時間真空乾燥し、ＴＨＦ可溶樹脂成分量を秤量する（Ｗ
₂ ｇ）。そして、該現像剤一定量中に含まれている顔料
や磁性体のうち、ＴＨＦに可溶な成分の重量をＷ₃ ｇ、
ＴＨＦに不溶な成分の重量をＷ₄ ｇとすると、以下の式
に従って樹脂組成物中のＴＨＦ不溶分が算出される。

【００２９】ＴＨＦ不溶分含有率＝（Ｗ₁ −Ｗ₂ −Ｗ₄ ）／（Ｗ₁ −Ｗ₃ −Ｗ₄ ）×１００
（％）以下の操作で得られた溶媒可溶成分の蒸発乾固物はＴＨ
Ｆ（テトラヒドロフラン）に溶解させ、サンプル処理フ
ィルターを通過させた後、ＧＰＣの試料とする。

【００３０】また、本発明において、ＧＰＣ（ゲルパー
ミエーションクロマトグラフィ）によるクロマトグラフ
の分子量は次の条件で測定される。

【００３１】即ち、４０℃のヒートチャンバー中でカラ
ムを安定化させ、この温度におけるカラムに、溶媒とし
てＴＨＦ（テトラヒドロフラン）を毎分１ｍｌの流速で
流し、試料濃度として０．０５〜０．１重量％に調整し
た樹脂のＴＨＦ試料溶液を５０〜２００μｌ注入して測
定する。試料の分子量測定にあたっては、試料の有する
分子量分布を、数種の単分散ポリスチレン標準試料によ
り作製された検量線の対数値とカウント数との関係から
算出した。検量線作成用の標準ポリスチレン試料として
は、例えばプレッシャケミカル社（ＰｒｅｓｓｕｒｅＣ
ｈｅｍｉｃａｌＣｏ．）製或いは東洋ソーダ工業社製の
分子量が６×１０² ，２．１×１０³ ，４×１０³ ，
１．７５×１０⁴ ，５．１×１０⁴ ，１．１×１０⁵ ，
３．９×１０⁵ ，８．６×１０⁵ ，２×１０⁶ ，４．４
８×１０⁶ のものを用い、少なくとも１０点程度の標準
ポリスチレン試料を用いるのが適当である。また検出器
にはＲＩ（屈折率）検出器を用いる。

【００３２】尚、カラムとしては、１０³ 〜４×１０⁶
の分子量領域を適確に測定するために、市販のポリスチ
レンゲルカラムを複数組合せるのが良く、例えば、ウォ
ーターズ（Ｗａｔｅｒｓ）社製のμ−スチラゲル（ｓｔ
ｙｒａｇｅｌ）５００，１０ ³ ，１０⁴ ，１０⁵ の組み
合せや、昭和電工社製のショウデックス（Ｓｈｏｄｅ
ｘ）ＫＦ−８０Ｍや、ＫＦ−８０２，８０３，８０４，
８０５の組合せ、あるいは東洋曹達製のＴＳＫｇｅｌ
Ｇ１０００Ｈ，Ｇ２０００Ｈ，Ｇ２５００Ｈ，Ｇ３００
０Ｈ，Ｇ４０００Ｈ，Ｇ５０００Ｈ，Ｇ６０００Ｈ，Ｇ
７０００Ｈ，ＧＭＨの組合せが好ましい。

【００３３】本発明に係るポリエステル樹脂はアルコー
ルとカルボン酸の縮合によって得られるものである。

【００３４】用いられるアルコールとして例えばエチレ
ングリコール、ジ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、１，４−ブタンジオール、ネオペ
ンチルグリコール、１，４−ブテンジオール等のジオー
ル類、１，４−ビス（ヒドロキシメチルシクロヘキサ
ン、及びビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノール
Ａ、ポリオキシエチレン化ビスフェノールＡ、ポリオキ
シプロピレン化ビスフェノールＡ等のエーテル化ビスフ
ェノール類、などの２価のアルコール類が挙げられ、カ
ルボン酸としてはマイレン酸、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、フタル
酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカ
ルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン
酸、これらの酸の無水物、低級アルキルエステルとリレ
イン酸の二量体、などの２価の有機酸類が挙げられる。

【００３５】さらに、本発明に係るポリエステル樹脂は
必須の単量体として３価以上の多価アルコール及び／又
は３価以上の多価カルボン酸を含有している。

【００３６】３価以上の多価アルコールとして例えばソ
ルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、
１，４−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタ
エリスリトール、トリペンタエリスリトール、蔗糖、
１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタン
トリオール、グリセロール、２−メチルプロパントリオ
ール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、ト
リメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，
３，５−トリヒドロキシメチルベンゼンなどが挙げられ
る。また、３価以上の多価カルボン酸として、例えば
１，２，４−ベンゼントリカルボン酸、１，２，５−ベ
ンゼントリカルボン酸、１，２，４−シクロヘキサント
リカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン
酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，
４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリ
カルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチル−２
−メチレンカルボキシプロパン、テトラ（メチレンカル
ボキシル）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカ
ルボン酸、エンポール三量体酸、及びこれらの酸無水物
などが挙げられる。

【００３７】本発明においては、上記結着樹脂成分の他
に、本発明の効果に悪影響を与えない範囲で、該結着樹
脂成分の含有量より少ない割合で以下の化合物を含有さ
せてもよい。

【００３８】例えば、シリコーン樹脂、ポリエステル、
ポリウレタン、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリビニル
ブチラール、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェ
ノール樹脂、低分子量ポリエチレン又は低分子量ポリプ
ロピレンの如き脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族
系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスな
どである。

【００３９】本発明に係るトナーに含有される着色剤と
しては、一般に公知の染，顔料を用いることができる。
このような染，顔料としては、例えば、カーボンブラッ
ク、ニグロシン染料、ランプ黒、スーダンブラックＳ
Ｍ、ファースト・エローＧ、ベンジジン・エロー、ピグ
メント・エロー、インドファースト・オレンジ、イルガ
ジン・レッド、パラニトロアニリン・レッド、トルイジ
ン・レッド、カーミンＦＢ、パーマネント・ボルドーＦ
ＲＲ、ピグメント・オレンジＲ、リソール・レッド２
Ｇ、レーキ・レッドＣ、ローダミンＦＢ、ローダミンＢ
レーキ、メチル・バイオレットＢレーキ、フタロシアニ
ンブルー、ピグメントブルー、ブリリヤント・グリーン
Ｂ、フタロシアニングリーン、オイルイエローＧＧ、ザ
ポン・ファーストエローＣＧＧ、カヤセットＹ９６３、
カヤセットＹＧ、スミプラスト・エローＧＧ、ザポンフ
ァーストオレンジＲＲ、オイル・スカーレット、スミプ
ラストオレンジＧ、オラゾール・ブラウンＢ、ザポンフ
ァーストスカーレットＣＧ、アイゼンスピロン・レッド
・ＢＥＨ、オイルピンクＯＰなどが適用できる。これら
着色剤は、一般に２成分現像剤用のカプセルトナーを得
るために用いられ、上記芯材バインダーに対し５〜２０
％の割合で加えることが好ましい。

【００４０】また、本発明は磁性体を有する磁性トナー
においても、その効果は顕著である。本発明の結着樹脂
と組み合わされる磁性体としては、フェライト、マグネ
タイトを始めとする鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性
の元素より成る金属、又はこれを含む合金若しくは化合
物、或いは強い磁性の元素を含むものではないが、適当
な熱処理等によって強磁性を示すようになる合金、例え
ばマンガン−銅−アルミニウム、又はマンガン−銅−錫
等のマンガンと銅とを含むホイスラー合金と称される種
類の合金、或いは二酸化クロム、その他を挙げることが
できる。これら磁性体の微粉末の含有割合は、バインダ
ー樹脂１００重量部に対して３０〜１５０重量部が可能
であり、好ましくは４０〜１００重量部である。また、
磁性微粒子を黒色又は褐色顔料として兼用することも可
能である。

【００４１】本発明に係るトナーに含有される荷電制御
剤としては、従来公知の荷電制御剤が選ばれる。正荷電
制御剤の具体例としては、一般にニグロシン、炭素数２
〜１６のアルキル基を含むアジン系染料（特公昭４２−
１６２７号公報）、塩基性染料（例えばＣ．Ｉ．ベーシ
ックイエロー２（Ｃ．Ｉ．４１０００）、Ｃ．Ｉ．ベー
シックイエロー３、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１（Ｃ．
Ｉ．４５１６０）、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド９（Ｃ．
Ｉ．４２５００）、Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット１
（Ｃ．Ｉ．４２５３５）、Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレ
ット３（Ｃ．Ｉ．４２５５５）、Ｃ．Ｉ．ベーシックバ
イオレット１０（Ｃ．Ｉ．４５１７０）、Ｃ．Ｉ．ベー
シックバイオレット１４（Ｃ．Ｉ．４２５１０）、Ｃ．
Ｉ．ベーシックブルー１（Ｃ．Ｉ．４２０２５）、Ｃ．
Ｉ．ベーシックブルー３（Ｃ．Ｉ．５１００５）、Ｃ．
Ｉ．ベーシックブルー５（Ｃ．Ｉ．４２１４０）、Ｃ．
Ｉ．ベーシックブルー７（Ｃ．Ｉ．４２５９５）、Ｃ．
Ｉ．ベーシックブルー９（Ｃ．Ｉ．５２０１５）、Ｃ．
Ｉ．ベーシックブルー２４（Ｃ．Ｉ．５２０３０）、
Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー２５（Ｃ．Ｉ．５２０２
５）、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー２６（Ｃ．Ｉ．４４０
２５）、Ｃ．Ｉ．ベーシックグリーン１（Ｃ．Ｉ．４２
０４０）、Ｃ．Ｉ．ベーシックグリーン４（Ｃ．Ｉ．４
２０００）など、これらの塩基性染料のレーキ顔料（レ
ーキ化剤としては、りんタングステン酸、りんモリブデ
ン酸、りんタングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラ
ウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン
化物など）、Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック３（Ｃ．Ｉ．
２６１５０）、ハンザイエローＧ（Ｃ．Ｉ．１１６８
０）、Ｃ．Ｉ．モードラントブラック１１，Ｃ．Ｉ．ピ
グメントブラック１等。

【００４２】又は、例えばベンゾルメチル−ヘキサデシ
ルアンモニウムクロライド、デシル−トリメチルアンモ
ニウムクロライドなどの四級アンモニウム塩あるいはア
ミノ基を含有するビニル系ポリマー、アミノ基を含有す
る縮合系ポリマー等のポリアミド樹脂等が挙げられ、好
ましくはニグロシン、四級アンモニウム塩、トリフェニ
ルメタン系含窒素化合物、ポリアミドなどが挙げられ
る。

【００４３】また、負荷電制御剤の具体例としては、特
公昭４１−２０１５３号、同４２−２７５９６号、同４
４−６３９７号、同４５−２６４７８号など記載されて
いるモノアゾ染料の金属錯体、さらには特開昭５０−１
３３３３８号に記載されているニトロアミン酸及びその
塩或いはＣ．Ｉ．１４６４５などの染顔料、特公昭５５
−４２７５２号、特公昭５８−４１５０８号、特公昭５
８−７３８４号、特公昭５９−７３８５号などに記載さ
れているサリチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸のＺ
ｎ，Ａｌ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｆｅ等の金属錯体、スルホン化
した銅フタロシアニン顔料、ニトロ基、ハロゲンを導入
したスチレンオリゴマー、塩素化パラフィン等を挙げる
ことができる。特に分散性の面などから、モノアゾ染料
の金属錯塩、サリチル酸、アルキルサリチル酸、ナフト
エ酸、ジカルボン酸の金属錯体が好ましい。これら荷電
制御剤の添加量は上述した様に良好な摩擦帯電性を保持
しつつ、上記荷電制御剤による現像スリーブ表面の汚染
による現像力の低下及び環境安定性の低下といった弊害
を最小限に抑える為にバインダー樹脂１００重量部に対
して、０．１〜３重量部の添加量が好ましい。

【００４４】本発明のトナーに定着補助剤として、エチ
レン系オレフィン重合体を結着樹脂とともに用いてもよ
い。

【００４５】ここでエチレン系オレフィン単重合体もし
くはエチレン系オレフィン共重合体として適用するもの
には、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロ
ピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチ
レン−エチルアクリレート共重合体、ポリエチレン骨格
を有するアイオノマーなどがあり、上記共重合体におい
てはオレフィンモノマーを５０モル％以上（より好まし
くは６０モル％以上）含んでいるものが好ましい。

【００４６】本発明のトナーは、必要に応じて添加剤を
混合した場合にもよい結果が得られる。添加剤として
は、例えばテフロン、ステアリン酸亜鉛、ポリ弗化ビニ
リデンの如き滑剤、中でもポリ弗化ビニリデンが好まし
い。あるいは酸化セリウム、炭化ケイ素、チタン酸スト
ロンチウム等の研磨剤、中でもチタン酸ストロンチウム
が好ましい。あるいは、例えばコロイダルシリカ、酸化
アルミニウム等の流動性付与剤、中でも特に疎水性コロ
イダルシリカが好ましい。ケーキング防止剤、或いは例
えばカーボンブラック、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸
化スズ等の導電性付与剤、或いは、低分子量ポリエチレ
ン、低分子量ポリプロピレン、各種ワックス類などの定
着助剤等または耐オフセット剤がある。また逆極性の白
色微粒子及び黒色微粒子を現像性向上剤として少量用い
ることもできる。

【００４７】本発明のトナーの製造にあたっては、熱ロ
ールニーダー、エクストルーダー等の熱混練機によって
構成材料を良く混練した後、機械的な粉砕、分級によっ
て得る方法、あるいは結着樹脂溶液中に材料を分散した
後、噴霧乾燥することにより得る方法、あるいは、結着
樹脂を構成すべき単量体に所定材料を混合して乳化懸濁
液とした後に重合させてトナーを得る重合法トナー製造
法等、それぞれの方法が応用できる。

【００４８】本発明の現像剤は前述の如き、構成をとる
ことにより、現像剤がクリーニング工程で除去しきれず
に感光体上に残存した場合でも帯電部材表面や感光体表
面への固着が極めて起こりにくい。

【００４９】本発明の現像剤が上記のような効果を発揮
する理由は以下の様に考えられる。

【００５０】ポリエステル樹脂をバインダーに使用した
現像剤は定着性を考慮して融点を低くした場合でもＴｇ
を比較的高く保つことができる。さらに、架橋構造を導
入することによって、接触帯電装置に耐え得る強度を持
った現像剤が得られるのである。

【００５１】以上のことより、本発明に係る現像剤は、
本発明に係る帯電工程とのマッチングが極めて良く、本
発明に係る帯電工程の能力を充分発揮させ、常に良好な
画像形成を行なわせる画像形成方法を提供することがで
きる。

【００５２】次に、本願第２の発明の画像形成方法に適
用可能な本発明の接触帯電工程について具体的に説明す
る。

【００５３】図１は、本願第２の発明の一例を示した接
触帯電装置の概略構成図である。１は被帯電体である感
光体ドラムであり、アルミニウム製のドラム基体１ａの
外周面に感光体層である有機光導電体（ＯＰＣ）１ｂを
形成してなるもので矢印方向に所定の速度で回転する。
本実施例において、感光体ドラム１は外径３０ｍｍφで
ある。２は上記感光体ドラム１に所定圧力をもって接触
させた帯電部材である帯電ローラーであり、金属芯金２
ａに導電性ゴム層２ｂを設け、さらにその周面に離型性
被膜である表面層２ｃを設けた。本装置例での表面層
は、離型性被膜であり、離型性被膜を設けることは本発
明に係る現像剤及び画像形成方法とのマッチング上、好
ましい。

【００５４】但し、離型性被膜は、抵抗が大きすぎると
感光体ドラム１が帯電されず、抵抗が小さすぎると感光
体ドラム１に大きな電圧がかかり過ぎ、ドラムの損傷、
ピンホールの発生が起こるので適度な抵抗、即ち体積抵
抗率１０⁹ 〜１０¹⁴Ωｍが良く、この時の離型性被膜の
厚さは３．０μｍ以内が好ましい。また、被膜の厚さの
下限は被膜がハガレ、メクレがなければ良く５μｍくら
いと考えられる。

【００５５】本装置例では帯電ローラー２の外径は１２
ｍｍφであり、導電ゴム層２ｂはＥＰＤＭ、表面層２ｃ
には厚み１０μｍのナイロン系樹脂を用いた。帯電ロー
ラー２の硬度は５４．５°（ＡＳＫＥＲ−Ｃ）とした。
Ｅはこの帯電ローラー２に電圧を印加する電源部で所定
の電圧を帯電ローラー２の芯金２ａに供給する。図１に
おいてＥは直流電圧を示しているが、直流電圧に交流電
圧を重畳したものでも良い。

【００５６】図２は他の装置例を示す接触帯電部材の概
略構成図である。前述図１の装置と共通部材には同一の
符号を付して再度の説明は省略する。

【００５７】本装置例の接触帯電部材２’は感光体ドラ
ム１に所定圧力をもって順方向に当接させたブレード状
のものであり、このブレード２’は電圧が供給される金
属支持部材２’ａに導電性ゴム２’ｂが支持され、感光
体ドラム１との当接部分には、離型性被膜となる表面層
２’ｃが設けられている。表面層２’ｃとしては厚み１
０μｍのナイロンを用いた。この装置例によれば、ブレ
ードと感光体ドラムとの接着といった不具合いもなく前
記装置例と同様の作用効果がある。

【００５８】また、帯電部材と感光体との間に加えられ
る力学的或いは電気的圧力は、本発明の主旨に係る要素
であり、帯電部材の感光体への当接圧は、５〜５００ｇ
／ｃｍに、帯電部材に印加される直流電圧は絶対値２０
０〜９００Ｖに、交流電圧を印加する場合はピーク−ピ
ーク電圧５００〜５０００Ｖ、周波数５０〜３，０００
Ｈｚに、各々調整されることが望ましい。

【００５９】前述した装置例では帯電部材としてローラ
ー状、ブレード状のものを使ったが、これに限るもので
なく、他の形状についても本発明を実施することができ
る。

【００６０】また、本装置例としては帯電部材が導電ゴ
ム層と離型性被膜から構成されているが、それに限ら
ず、導電ゴム層と離型性被膜表層間に感光体へのリーク
防止のために高抵抗層、例えば環境変動の小さいヒドリ
ンゴム層を形成すると良い。

【００６１】また、離型性被膜としてナイロン系樹脂の
代りにＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＶＤＣ
（ポリ塩化ビニリデン）を用いても良い。感光体として
は、アモルファスシリコン、セレン、ＺｎＯ等でも使用
可能である。特に、感光体にアモルファスシリコンを用
いた場合、他のものを使用した場合に比べて、導電ゴム
層の軟化剤が感光体に少しでも付着すると、画像流れは
ひどくなるので導電ゴム層の外側に絶縁性被膜したこと
による効果は大となる。

【００６２】また、本発明に係るクリーニング工程につ
いては、一般にトナー像転写後の感光ドラムはクリーナ
ーのブレードやローラーの如きクリーニング部材により
転写残りトナー分やその他の汚染物の拭掃除去を受けて
清浄面化され繰り返して像形成に供される。

【００６３】また、係るクリーニング工程を、電子写真
法に関わる、帯電工程や現像工程、或いは、転写工程の
中で同時に行なうことも可能である。

【００６４】本発明は潜像担体の表面が有機化合物であ
る画像形成装置に対し特に有効である。有機化合物が表
面層を形成している場合、トナー中に含まれる結着樹脂
との接着性が良く、特に同質の材料を用いた場合、接点
においては化学的な結合が生じ、転写性が低下するため
である。

【００６５】本発明に用いる潜像担体の表面物質として
は、シリコーン樹脂、塩化ビニリデン、エチレン−塩
ビ、スチレン−アクリロニトリル、スチレン−メチルメ
タクリレート、スチレン、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリカーボネート等が挙げられるが、これらに限定
されることはなく、他のモノマー或いは、例示樹脂間で
の共重合、ブレンド等も使用することができる。

【００６６】本発明は、潜像担体の直径が５０ｍｍ以下
の画像形成装置に対し特に有効である。小径ドラムの場
合、同一の線圧にしても曲率が大きいため、当接部にお
いて圧力の集中が起りやすいためである。

【００６７】ベルト感光体でも同一の現象があると考え
られ、転写部での曲率半径２５ｍｍ以下の画像形成装置
に対しても有効である。

【００６８】次に、本願第３の発明の画像形成方法につ
いて説明する。

【００６９】本発明に用いる当接圧力としては、線圧と
して３ｇ／ｃｍ以上に設定する。

【００７０】線圧については、次式で算定する。

【００７１】線圧（ｇ／ｃｍ）＝転写部材に加えられる総圧（ｇ）／当接されている長
さ（ｃｍ）当接圧が３ｇ／ｃｍ未満であると転写部材の搬送ブレ、
転写電流不足による転写不良が起り好ましくない。

【００７２】本発明に用いられる転写装置としては、図
３に見られるような転写ローラー或いは図４に見られる
ような転写ベルトが挙げられる。

【００７３】図３は、典型的なこの種の画像形成装置の
要部の概略側面図であって、図示の装置は、紙面に垂直
方向にのび、矢印Ａ方向に回転する円筒状の像担持体
（以下感光体という）３１、これに当接する導電性転写
ローラー３２が配設してある。

【００７４】なお、感光体３１の周辺には、その表面を
一様に帯電させるための一次帯電器、該帯電面に画像変
調されたレーザ光、原稿からの反射光などの光像を投写
し、当該部分の電位を減衰させて静電潜像を形成する露
光部、現像器、転写後も感光体表面に残る残留トナーを
除去するクリーナその他画像形成に必要な部材が配設し
てあることは云う迄もないが、それらは全て省略してあ
る。

【００７５】転写ローラー３２は、芯金３２ａと導電性
弾性層３２ｂからなり、導電性弾性層３２ｂはカーボン
等の導電材を分散させたウレタン、ＥＰＤＭ等の体積抵
抗１０⁶ 〜１０¹⁰Ωｃｍ程度の弾性体でつくられてい
る。芯金３２ａには定電圧電源３８によりバイアスが印
加されている。

【００７６】図３は本発明を転写ベルトに適用したもの
である。転写ベルト３９は導電ローラー４０により支持
駆動される。転写装置の加圧は通常、芯金３２ａ若しく
は４０の芯金の端部軸受を加圧することにより行なわれ
る。

【００７７】本発明は潜像担体の表面が有機化合物であ
る画像形成装置に対し特に有効である。有機化合物が表
面層を形成している場合、トナー中に含まれる結着樹脂
との接着性が良く、特に同質の材料を用いた場合、接点
においては化学的な結合が生じ、転写性が低下するため
である。

【００７８】本発明に用いる潜像担体の表面物質として
は、シリコーン樹脂、塩化ビニリデン、エチレン−塩
ビ、スチレン−アクリロニトリル、スチレン−メチルメ
タクリレート、スチレン、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリカーボネート等が挙げられるが、これらに限定
されることはなく、他のモノマー或いは、例示樹脂間で
の共重合、ブレンド等も使用することができる。

【００７９】本発明は、潜像担体３１の直径が５０ｍｍ
以下の画像形成装置に対し特に有効である。小径ドラム
の場合、同一の線圧にしても曲率が大きいため、当接部
において圧力の集中が起りやすいためである。

【００８０】ベルト感光体でも同一の現象があると考え
られ、転写部での曲率半径２５ｍｍ以下の画像形成装置
に対しても有効である。

【００８１】

【実施例】以下実施例をもって、本発明を詳細に説明す
る。

【００８２】実施例１ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド誘導体４０モル部エチレングリコール９０モル部ペンタエリスリトール５モル部イソフタル酸４０モル部テレフタル酸６０モル部上記の単量体にテレフタル酸に対して０．０４％の酢酸
亜鉛と０．０５％のジブチル錫オキサイドを加え、架橋
ポリエステル樹脂を合成した。この樹脂のＴＨＦ不溶分
５％、重量平均分子量は１８５００、Ｔｇは６１℃であ
った。

【００８３】この樹脂１００重量部に対して平均粒径０．３μｍの磁性粉１００重量部負帯電性モノアゾ染料０．６重量部低分子量ポリプロピレン４重量部上記材料を混合後、常法に従って混練、粉砕、分級し、
平均粒径６．６μｍの磁性粉含有樹脂粒子を得た。この
磁性粉含有樹脂粒子１００重量部に対して負帯電性コロ
イダルシリカ０．９％を混合し現像剤を得た。

【００８４】次に、この磁性現像剤を図２に示す接触帯
電装置において感光体への当接圧を７０ｇ／ｃｍ、帯電
部材への印加電流を直流−４００Ｖ、交流１２００Ｖｐ
ｐ、周波数１５０Ｈｚとした画像形成装置（キヤノン製
ＬＢＰ−ＳＸ改造機）を用い、４枚（Ａ４）／分のプリ
ント速度で連続５０００回にわたり反転現像方式で画像
を形成する実写テストを常温常湿（２５℃，６０％Ｒ
Ｈ）、高温高湿（３０℃，９０％ＲＨ）及び低温低湿
（１５℃，１０％ＲＨ）で行い、プリントアウト画像を
評価し、また同時に帯電部材及び感光体表面の様子を観
察した。

【００８５】その結果、各環境のいずれにおいても、帯
電部材及び感光体表面に残留現像剤の固着はなかった。
得られた画像は細線の再現性にも優れた良好なものであ
った。

【００８６】実施例２実施例１の現像剤を用いて、接触帯電部材をブレード型
とした以外は実施例１と同様にして各環境下で５０００
枚のプリント試験を行った。

【００８７】その結果、各環境とも帯電部材及び感光体
上に残留現像剤の固着は無く、得られた画像も鮮明なも
のであった。

【００８８】実施例３ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド誘導体６０モル部エチレングリコール９０モル部無水トリメリット酸１０モル部テレフタル酸５０モル部イソフタル酸５０モル部上記の単量体に酸成分に対して０．０５％の三酸化アン
チモンを加え、架橋ポリエステル樹脂を合成した。この
樹脂のＴＨＦ不溶分は実質的に０％で重量平均分子量は
１２８０００、Ｔｇは５８℃であった。

【００８９】この樹脂を使用した以外は実施例１と同様
にして重量平均粒径６．５μｍの現像剤を製造した。

【００９０】この現像剤を用いて実施例１と同様の環境
下で５０００枚のプリント試験を行った。

【００９１】その結果、各環境とも帯電部材及び感光体
上に残留現像剤の固着は無く、得られた画像も鮮明なも
のであった。

【００９２】比較例１ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド誘導体５０モル部エチレングリコール８０モル部テレフタル酸５０モル部イソフタル酸５０モル部上記の単量体に酸成分に対して０．０５％の三酸化アン
チモンを加え、架橋成分を有しないポリエステル樹脂を
合成した。ＴＨＦ不溶分は０％、重量平均分子量は５５
００、Ｔｇは３８℃であった。

【００９３】この樹脂を使用した以外は実施例１と同様
にして重量平均粒径６．５μｍの現像剤を製造した。

【００９４】この現像剤を用いて実施例１と同じ方法で
各環境下でプリント試験を行った。

【００９５】その結果、高温高湿下で１５００枚付近よ
り感光体表面及び帯電部材表面に固着物が発生し始め、
それに対応して画像上にも白抜けが生じてしまった。

【００９６】比較例２接触帯電部材をブレード型にした以外は比較例２と同様
の現像剤、及び方法で各環境下でプリント試験を行っ
た。

【００９７】その結果、高温高湿下で１５００枚付近よ
り感光体表面及び帯電部材表面に固着物が発生し始め、
それに対応して画像上にも白抜けが生じてしまった。

【００９８】実施例４ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド誘導体５０モル部エチレングリコール６０モル部ペンタエリスリトール１０モル部テレフタル酸１００モル部上記の単量体にテレフタル酸に対して０．０４％の酢酸
亜鉛と０．０５％のジブチル錫オキサイドを加え、架橋
ポリエステル樹脂を合成した。この樹脂のＴＨＦ不溶分
は８％、重量平均分子量は１５３万、Ｔｇは６２℃であ
った。

【００９９】この樹脂１００重量部に対して平均粒径０．３μｍの磁性粉１００重量部負帯電性モノアゾ染料０．６重量部低分子量ポリプロピレン４重量部上記材料を混合した後、１５０℃に熱した２本ロールミ
ルで２０分間混練した。混練物を冷却後、粗粉砕し、ジ
ェット気流を用いた微粉砕機を用いて粉砕し、さらに風
力分級機を用いて分級し、重量平均粒径６．６μｍの黒
色微粉体を得た。さらにここで得られた黒色微粉体（磁
性トナー）１００重量部に対して疎水性コロイダルシリ
カ微粉体０．９重量部を乾式混合し、シリカ外添トナー
（現像剤）を得た。

【０１００】得られた現像剤を反転現像できるように改
造した市販の複写機ＦＣ−５（キヤノン社製；ＯＰＣ積
層型負帯電感光体，ドラム直径φ３０）に投入し、さら
に転写装置に、図３の如き転写装置を組み込んだ。転写
ローラーの条件としては、転写ローラーの表面ゴム硬度
２７°、転写電流１μＡ、当接圧３０（ｇ／ｃｍ）とし
た。

【０１０１】一次帯電を−６００Ｖとして静電潜像を形
成し、感光ドラムと現像ドラム（磁石内包）上の現像剤
層を非接触に間隙（３００μｍ）を設定し、交流バイア
ス（ｆ＝１，８００Ｈｚ，Ｖ_PP＝１，２００Ｖ）及び直
流バイアス（Ｖ_DC＝−３９０Ｖ）とを現像ドラムに印加
しながら反転現像によるプリント試験を行なったとこ
ろ、５，０００枚の画出しにおいても、転写ローラー表
面にも、ＯＰＣ感光体表面にもトナーの固着やキズは見
られず、良好な画像が続いた。

【０１０２】実施例５転写装置を図４の構造に変えた以外は実施例４と同様の
方法及び環境下で５０００枚のプリント試験を行った。
その結果、各環境ともトナーの固着は見られず得られた
画像も鮮明なものであった。

【０１０３】実施例６ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド誘導体６０モル部エチレングリコール８０モル部無水トリメリット酸１０モル部テレフタル酸５０モル部イソフタル酸４０モル部上記の単量体に酸成分に対して０．０５％の三酸化アン
チモンを加え、架橋ポリエステル樹脂を合成した。この
樹脂のＴＨＦ不溶分は実質的に０％で重量平均分子量は
１５５０００、Ｔｇは５８℃であった。

【０１０４】この樹脂を使用した以外は実施例４と同様
にして重量平均粒径６．７μｍの現像剤を製造した。

【０１０５】この現像剤を用いて実施例４と同様の環境
下で５０００枚のプリント試験を行った。

【０１０６】その結果、各環境とも転写ローラー及び感
光体上に残留現像剤の固着は無く、得られた画像も鮮明
なものであった。

【０１０７】比較例３ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド誘導体９０モル部エチレングリコール２０モル部テレフタル酸５０モル部イソフタル酸５０モル部上記の単量体に酸成分に対して０．０５％の三酸化アン
チモンを加え、架橋成分を有しないポリエステル樹脂を
合成した。この樹脂のＴＨＦ不溶分は０％、重量平均分
子量は４９００、Ｔｇは３６℃であった。

【０１０８】この樹脂を使用した以外は実施例４と同様
にして重量平均粒径６．５μｍのトナーを製造した。

【０１０９】このトナーを用いて実施例４と同じ方法で
各環境下でプリント試験を行った。

【０１１０】その結果、高温高湿下で１５００枚付近よ
り感光体及び転写ローラー表面に固着物が発生し始め、
さらにプリントを続けた結果、固着部位に対応して画像
上にも白抜けが生じてしまった。

【０１１１】比較例４転写装置を図４の構造に変えた以外は比較例３と同様の
現像剤、及び方法で各環境下でプリント試験を行った。

【０１１２】その結果、高温高湿下で１５００枚付近よ
り感光体表面及び転写ベルト表面に固着物が発生し始
め、さらにプリントを続けた結果、固着部位に対応して
画像上にも白抜けが生じてしまった。

【０１１３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
環境変動がなく、細線再現性に優れ長期にわたって鮮明
な画像を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願第２の発明に係る帯電ローラの概略図であ
る。

【図２】本願第２の発明に係るブレードの概略図であ
る。

【図３】本願第３の発明に係る画像形成装置の要部の概
略側面図である。

【図４】本願第３の発明に係る画像形成装置の要部の概
略側面図である。

【図５】ガラス転移点の測定法を示す図である。

【符号の説明】

１感光体ドラム２，２’ 帯電部材３１潜像担持体３２当接転写ローラー３４転写材搬送ガイド３７転写材搬送ガイド３８転写用バイアス電源３９当接転写ベルト４０導電性ローラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者土屋清子東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナーの結着樹脂が少なくとも３価以上
の多価アルコール及び／又は３価以上の多価カルボン酸
を有する単量体を主成分として縮合して得られる架橋ポ
リエステルであることを特徴とする現像剤。
【請求項２】帯電部材を被帯電体に接触させて外部よ
り電圧を印加し、帯電を行う帯電工程と、上記被帯電体
より現像剤を除去するクリーニング工程とを有する画像
形成方法であって、該現像剤のトナーの結着樹脂が少な
くとも３価以上の多価アルコール及び／又は３価以上の
多価カルボン酸を有する単量体を主成分として縮合して
得られる架橋ポリエステルであることを特徴とする画像
形成方法。
【請求項３】静電荷像保持体上の静電荷像を現像剤に
より現像し、転写装置を介して該現像画像を転写材へ静
電転写する工程を有し、該静電荷像保持体と転写装置と
が、線圧３ｇ／ｃｍ以上で当接されている画像形成方法
であって、該現像剤のトナーの結着樹脂が少なくとも３
価以上の多価アルコール及び／又は３価以上の多価カル
ボン酸を有する単量体を主成分として縮合して得られる
架橋ポリエステルであることを特徴とする画像形成方
法。