JPH0682226B2

JPH0682226B2 - 画像形成方法

Info

Publication number: JPH0682226B2
Application number: JP60282017A
Authority: JP
Inventors: 喜一郎坂下; 力久木元; 高木　　誠一; 栄一今井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-12-17
Filing date: 1985-12-17
Publication date: 1994-10-19
Anticipated expiration: 2009-10-19
Also published as: JPS62143061A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の属する技術分野〕本発明は、電子写真法，静電印刷法，静電記録法などに
おいて形成される静電荷像を現像するのに用いるトナー
を使用する画像形成方法に関する。

〔従来技術の説明〕

従来から電子写真法，静電印刷法，静電記録法などとし
て知られている画像形成法においては、いずれも形成さ
れた静電荷像をトナーと呼ばれる着色微粉末を用いて可
視化する工程を含んでいる。例えば、電子写真法として
は米国特許第2,297,691号明細書、特公昭42-23910号公
報及び特公昭43-24748号公報に記載されている如く、多
種の方法が知られているが、一般には、光導電性物質を
利用した感光体表面に種々の方法によつて静電荷像を形
成し、次いで該静電荷像をトナーにより現像し、必要に
応じて紙等の転写材にトナー画像を転写した後、加熱、
加圧等により定着して複写物を得るものである。

このうち、転写工程を有する装置の場合には、転写シー
トに転写されなかつた感光体上の残余のトナーを除去
し、感光体を繰り返し使用するのが通常である。

感光体上の残余のトナーを除去する方法としては、ブレ
ードクリーニング方式、フアーブラシクリーニング方
式、磁気ブラシクリーニング方式など感光体にクリーニ
ング部材を接触させて行なうのが一般的である。この場
合、クリーニング部材は適当な圧力で感光体に圧接して
いるので、繰り返し使用している間に感光体に傷がつい
たり、トナーが固着する現象が発生する。このトナーが
感光体に固着する現象を回避するために、特開昭48−47
345号公報においてトナー中に摩擦減少物質と研摩物質
の双方を添加することが提案されている。この方法は、
確かにトナー固着現象を回避するには有効であるが、次
の欠点を持つている。

すなわち、トナー固着現象を回避しうる程度に摩擦減少
物質を添加すると、繰り返しの使用によつて感光体表面
に生成もしくは付着する紙粉、オゾン付加物などの低電
気抵抗物質の除去が行なわれにくくなり、特に高温高湿
の環境下において感光体上の潜像が低電気抵抗物によつ
て著しく損なわれるという欠点がある。また摩擦減少物
質と研摩物質それぞれの添加量が微妙であり、安定した
特性を有するトナーを得るのが難しいという問題点があ
る。

一方、最終工程であるトナー像を紙などのシートに定着
する工程に関しては種々の方法や装置が開発されてい
る。現在最も一般的な方法は熱ローラーによる圧着加熱
方式である。

加熱ローラーによる圧着加熱方式はトナーに対し離型性
を有する材料で表面を形成した熱ローラーの表面に被定
着シートのトナー像面を加圧下で接触しながら通過せし
めることにより定着を行なうものである。この方法は熱
ローラーの表面と被定着シートのトナー像とが加圧下で
接触するため、トナー像を被定着シート上に融着する際
の熱効率が極めて良好であり、迅速に定着を行なうこと
ができ、高速度電子写真複写機において非常に有効であ
る。しかしながら、上記方法では、熱ローラー表面とト
ナー像とが溶融状態で加圧下で接触するためにトナー像
の一部が定着ローラー表面に付着・転移し、次の被定着
シートにこれが再転移して所謂オフセツト現象を生じ、
被定着シートを汚すことがある。熱定着ローラー表面に
対してトナーが付着しないようにすることが熱ローラー
定着方式の必須条件の１つとされている。

こうしたことから、特開昭49-65231号公報，同50-27546
号公報および同55-153944号公報等において、トナー中
にポリアルキレンを含有せしめることにより、オフセツ
トを防止した熱ローラー定着用トナーが提案されてい
る。

しかし、熱ローラー定着におけるオフセツトの防止に有
効であるポリアルキレンを含有した種々のトナーについ
て検討したところ、本発明者らは、前述したクリーニン
グにかかわるいくつかの問題点、即ち、感光体を傷つけ
やすい点，感光体上にトナーが固着しやすい点，感光板
上の潜像が乱れやすい点等は、トナー中にある種のポリ
アルキレンが含有されている時に顕著になることを見出
した。

〔発明の目的〕

本発明は、従来のトナーにかゝわる各種問題点を解決す
べく鋭意研究した結果完成に至つたものであつて、本発
明の主たる目的は、感光体に傷をつけにくいトナーを使
用する画像形成方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、高温高湿環境下においても潜像の
乱れを生じないトナーを使用する画像形成方法を提供す
ることにある。

本発明の更に他の目的は、転写後感光体上に残存するト
ナーのクリーニングが容易で、かつ安定したトナーを使
用する画像形成方法を提供することにある。

本発明の別の目的は、感光体へのトナーの付着および融
着を防止し、複写画像へのスジ状または点状の汚染を生
じないトナーを使用する画像形成方法を提供することに
ある。

本発明の更に別の目的は、現像機スリーブの汚染を防止
し、連続多数枚複写しても画像濃度の低下を生じないト
ナーを使用する画像形成方法を提供することにある。

本発明のもう１つの別の目的は、特に熱ローラー定着方
式に適用した場合良好な定着性と良好な耐オフセツト性
を発揮するトナーを使用する画像形成方法を提供するこ
とにある。

〔発明の構成〕

本発明者らは、上記の本発明の目的を達成するため、鋭
意研究する過程で、トナー中に含有せしめるポリアルキ
レンは、普通ではトナー結着樹脂と相溶しなく、ために
結着樹脂中に粒状乃至球形の形態で相分離した状態で存
在していること、そして、ポリアルキレン自体の有する
溶融粘度，融点，および結着樹脂と混合して溶融混練す
る際の混練条件等により、相分離したポリアルキレンの
分散状態が変化し、この分散状態の変化が、トナーの表
面性や荷電性に大きな影響を及ぼすことを見い出し、こ
の知見を考慮に入れて更に鋭意研究した結果、トナー粒
子中にポリアルキレンの粒子径を制御して分散して含有
せしめた場合、従来のトナーにかゝわる前述のクリーニ
ング上の各種問題点が一挙に解決できることを見い出す
に至り、これに基づいて本発明を完成せしめた。

即ち、本発明は、表面硬度10〜100gを有するOPC感光体
に静電荷像を形成し、結着樹脂成分100重量部に対し
て、平均粒径が3.0μｍ以下であるポリアルキレンを１
〜20重量部分散して含有しているトナーで、静電荷像を
現像してトナー像を形成し、 OPC感光体上のトナー像を転写材へ転写し、転写材上の
トナー像を定着して定着画像を形成し、転写工程後のOPC感光体表面をクリーニングした後に現
像工程をおこなうことを特徴とする画像形成方法に関する。

本発明において使用するトナーは、トナー中にポリアル
キレンが相分離状態で分散しているため、トナー粒子自
体が適度の研摩性を有しており、その研摩力により、適
度な表面硬度を有する感光体に傷をつけることなく、感
光体上の低抵抗物質および紙粉等を除去することができ
るものである。また、前記のごときポリアルキレンを分
散せしめたトナーは、感光体との相互作用による適当な
非接着性を実現し、感光体表面に傷をつけることなく、
転写後に残存するトナーを除去することを可能とし、感
光体上への強固なトナーの付着及び融着を防止できるも
のである。そして、これらの効果を発揮するのに必要な
ことは、トナー中に分散せしめるポリアルキレンの平均
粒径を３μｍ以下、さらに好ましくは２μｍ以下とする
ことである。

即ち、分散せしめるポリアルキレンの平均粒径が３μｍ
よりも大きい場合は、感光体表面に傷をつけやすくな
り、該傷が原因となつて、特に高温高湿な条件下では、
画像流れが生じやすくなる。また、連続使用試験におい
ては、感光体の摩耗を生じ、画像濃度の低下をきたすこ
ととなる。さらに、トナー粒子表面にポリアルキレンの
粒子が多く露出し、トナー表面での組成が不均一とな
り、その結果、トナーの電荷分布が広くなつて、カブリ
が発生しやすくなる。

本発明におけるポリアルキレンの平均粒径の測定は次の
ようにして行なうことができる。

すなわち、トナーをエポキシ系の結着樹脂で混合固化
し、ミクロトームにて薄片とし、透過型偏光顕微鏡で観
察することで、相分離したポリアルキレンの粒を見るこ
とができる。本発明者らは、粒の切断箇所による誤差を
最小とするため、10点を測定し、大きい値５点の平均を
もつて平均粒径とした。

また、別の方法によれば、トナーをポリアルキレンが溶
融しない50〜100℃で固化させ、その固化物の切断面を
反射型顕微鏡で見ることによつても、ポリアルキレンの
相分離した粒を見ることができる。平均粒径は、前述と
同様に測定した。いずれの方法でも測定値に大きな違い
はなかつた。さらに、本発明においては、トナーの動摩
擦係数が、0.15〜0.65、特に0.20〜0.50であるのが良
い。

上記の摩擦係数は以下のように測定された値を以つて定
義する。即ち、例えば、HEIDON14型表面性測定機（新東
化学製）のサンプル台に、OPC感光体の表面層に相当す
る硬度20gのスチレン−メチルメタクリレード樹脂製の
平膜を固定する。この平膜に45°の角度に保つたポリウ
レタンゴム製ブレード（厚さ2mm×幅10mm×長さ50mmに
上方より、100g荷重をかけ、サンプル台を50mm/minの速
度で動ごかし、平膜上に置いた0.50gのトナーを平膜上
に均一に塗布する。次いで、上記のトナー層に石英製の
直径15mmの円盤を介して、垂直荷重100gをかけ、サンプ
ル台を50mm/minの速度で動かして、この時に発生する静
・動摩擦抵抗力を測定し、静・動摩擦係数を算出する。

動摩擦係数が0.15〜0.65であるトナーを用いた場合、感
光体を傷つけず、かつ、トナー粒子自体に付与された研
摩効果が充分に発揮されるため、クリーニングブレード
において感光体上の低抵抗物質や付着トナーを除去した
場合に、潜像の乱れやクリーニング不良をおこすことが
ないものである。さらにトナーの動摩擦係数が0.15〜0.
65である場合には、トナーと現像機スリーブとの接触が
適度であり、トナーによるスリーブの汚染がおこらず、
耐久時、特に、高温高湿環境下における耐久画像濃度が
安定する。動摩擦係数が0.65をこえた場合には、感光体
表面に傷をつけやすくなり、また、トナーと感光体との
接着性が増加して充分なクリーニングが行なわれないこ
ととなる。また、動摩擦係数が0.15未満である場合に
は、トナーの有する研摩効果が不充分である。

上記の特定の範囲の動摩擦係数を有するトナーとするに
は、トナーの構成成分として特にポリアルキレンが重要
である。

本発明者らは、特定の範囲の重量平均分子量を有し、か
つ、沸点ｎ−ヘキサン抽出分がある特定の範囲のポリア
ルキレンが好ましいことを見い出し、それらをコントロ
ールすることで、本発明の目的をさらに効率的に達成し
うることが判明したものである。

すなわち、本発明のトナーに含有せしめるポリアルキレ
ンとしては、重量平均分子量▲▼が3000〜80000か
つ、沸点ｎ−ヘキサン抽出分が５〜60％であり、特に前
述の効果を発揮せしめるためには、好ましくは、重量平
均分子量▲▼が5000〜60000かつ、沸点ｎ−ヘキサ
ン抽出分が10〜45％が良い。

なお、重量平均分子量▲▼の測定法としては、種々
の方法があり、測定法により若干の相異が生じる。本発
明ではGPCのクロマトグラムを用いて測定した。

即ち、ゲルパーミエーシヨンクロマトグラフイー（GP
C）を用いて、温度135℃で、溶媒としてＯ−ジクロロベ
ンゼン（0.1％アイオノール添加）を使用して、測定流
量1.0ml/minの流速で、濃度が0.1重量％の試料溶液を40
0μｌ注入する。試料の分子量測定にあたり、単分散ポ
リスチレン標準試料により作成した検量線を使用する。
カラムは特に限定しないが、例えばシヨーデツクス製Ａ
−80M等がある。

また、本発明での沸点ｎ−ヘキサン抽出分とは、沸点ｎ
−ヘキサンに対して可溶なポリマー部分の割合で、以下
のように測定する。

即ち、ポリマーの一定重量（W₁ｇ）を秤り取り、ソツク
スレー抽出器等の抽出手段を用いて、その重合体中の沸
点ｎ−ヘキサンによる可溶分を取り除き、さらに抽出さ
れずに残つた試料を乾燥後、秤量する（W₂ｇ）。抽出分
は、W₁−W₂／W₁×100（％）として計算される。

上記ポリアルキレンとしては、ポリエチレン，ポリプロ
ピレン，ポリブテン，ポリヘキセン等およびエチレン−
プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体等の共
重合体、さらに、これ等とヘキサンなどとの三元共重合
体、さらにまた、これ等の熱変性物が挙げられる。なか
でも特にポリプロピレンおよびその熱変性物が効果的で
ある。

これ等のポリアルキレンはトナーの結着樹脂成分100重
量部に対して、１〜20重量部，好ましくは１〜10重量部
含有せしめる。この範囲の量のポリアルキレンをトナー
中に含有せしめることにより、トナー表面の凹凸および
トナーの硬度が適度となり、感光体を傷つけずに、かつ
適度な研摩性をトナーに保持せしめることができ、先述
のような潜像の乱れや、感光体上の付着物による画像汚
染を防止することができるものである。

さらに本発明のトナーに、窒素吸着法によるBET比表面
積が0.5〜500m²/g、特に50〜400m²/gの非磁性無機微粉
体を添加することが好ましい。というのは、このような
微粉体の添加により、先述の潜像の乱れが軽減されるか
らである。それはこのような微粉体は大きな比表面積を
持つているために、前述のドラム上に付着する低抵抗物
質をその表面に吸着もしくは付着せしめて除去すること
ができるためである。このような非磁性無機微粉体とし
ては、例えば、アルミナ、二酸化チタン、チタン酸バリ
ウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チ
タン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、ケイ砂、クレー、雲
母、ケイ灰石、ケイソウ土、炭化ケイ素、各種無機酸化
物顔料、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化
アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫
酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、シリカ微
粉体などの粉末乃至粒子が挙げられるが、チタン酸金属
塩、炭化ケイ素、酸化セリウム、シリカ微粉体が特に好
ましい。

前記シリカ微粉体はSi−Ｏ−Si結合を有する微粉体であ
つて、乾式法で製造したもの及び湿式法で製造したもの
のいずれも含まれる。

また、ここでいうシリカ微粉体には、無水二酸化ケイ素
（シリカ）の他、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸ナトリウ
ム、ケイ酸カリウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸亜鉛
などのケイ酸塩をいずれも適用できる。その粒径は平均
の一次粒径として、0.01〜２μの範囲内である事が望ま
しい。又、85重量パーセント以上のSiO₂を含むものが望
ましい。

これらのシリカ微粉体としては、具体的には、種々の市
販のシリカがあるが、表面に疎水基を有するものが好ま
しく、例えば、Ｒ−972（アエロジル社製）、タラノツ
クス500（タルコ社製）、その他シランカツプリング
剤、チタンカツプリング剤、シリコーンオイル、側鎖に
アミンを有するシリコーンオイル等で処理されたものな
どがよい。特に、トナーが正帯電性のトナーの場合には
正帯電性のシリカ微粉体が、トナーが負帯電性の場合に
は負帯電性のシリカ微粉体を用いることが、好ましい。
さらに該正帯電性又は負帯電性シリカ微粉体は、そのト
リボ電荷量の絶対値は、下記の測定により測定による値
が10μC/g以上が好ましく、特に30μC/g以上が好まし
い。

以下に正帯電性シリカ微粉体を一例として用い、トリボ
電荷値および正帯電性の定義について説明する。

正帯電性のシリカ微粉体とは、以下のように定義する。
すなわち、25℃50〜60％RHの環境下に１晩放置されたシ
リカ微粉体2gと200〜300メツシユに主体粒度を持つ、樹
脂で被覆されていないキヤリアー鉄粉（例えば、日本鉄
粉社製EFV200/300）98gとを前記環境下でおよそ200c.c.
の容積を持つアルミニウム製ポツト中で十分に（手に持
つて上下におよそ50回振とうする）混合し、400メツシ
ユスクリーンを有するアルミウム製のセルを用いて通常
のブロ−オフ法による、シリカ微粉体のトリボ電荷量を
測定する。この方法によつて、測られたトリボ電荷が正
になるシリカ微粉体を正荷電性のシリカ微粉体と定義す
る。

このような正帯電性のシリカ微粉体を得るためには、ア
ミンを含有するカツプリング剤ないしはシリコーンオイ
ルで処理するのがよい。そのような処理剤としては、例
えば、 H₂NCH₂CH₂CH₂Si(OCH₃)₃ H₂NCH₂CH₂CH₂Si(OC₂H₅)₃ H₂NCONHCH₂CH₂CH₂Si(OC₂H₅)₃ H₂NCH₂CH₂NHCH₂CH₂CH₂Si(OCH₃)₃ H₂NCH₂CH₂NHCH₂CH₂NHCH₂CH₂Si(OCH₃)₃ H₃C₂OCOCH₂CH₂NHCH₂CH₂CH₂Si(OCH₃)₃ H₅C₂OCOCH₂CH₂NHCH₂CH₂NHCH₂CH₂CH₂Si(OCH₃)₃ H₅C₂OCOCH₂CH₂NHCH₂CH₂NHCH₂CH₂NHCH₂CH₂NHCH₂CH₂CH₂Si
(OCH₃)₃ H₃COCOCH₂CH₂NHCH₂CH₂NHCH₂CH₂CH₂Si(OCH₃)₃ H₂CNHCH₂CH₂CH₂Si(OC₂H₅)₃ H₂N(CH₂CH₂NH)₂CH₂CH₂CH₂Si(OCH₃)₃ H₃C−NHCONHC₃H₆Si(OCH₃)₃ などのアミノシランカツプリング剤、一般に次式の側鎖
にアミンを有する変性シリコーンオイルなどが用いられ
る。

（ここで、R₁は水素、アルキル基、アリール基、又はア
ルコキシ基を表わし、R₂はアルキレン基、フエニレン基
を表わし、R₃，R₄は水素、アルキル基或いはアリール基
を表わす。ただし、上記アルキル基、アリール基、アル
キレン基、フエニレン基はアミンを含有していても良い
し、また帯電性を損ねない範囲でハロゲン等の置換基を
有していても良い。）そのようなシリコーンオイルとしては、例えば以下のも
のがある。

なお、本発明中のアミン当量とは、アミン１個あたりの
当量（g/eqiv）で、分子量を１分子あたりのアミンの数
で割つた値である。

好ましい正帯電性あるいは負帯電性シリカ微粉体は、メ
タノール滴定試験によつて測定された疎水化度が30〜80
の範囲の値を示すものが良いがこの様に疎水化処理する
には、従来公知の疎水化方法が用いられ、シリカ微粉体
と反応あるいは物理吸着する有機ケイ素化合物などで処
理することによつて付与される。好ましい方法として
は、シリカ微粉体を前記したシランカツプリング剤等の
処理剤で処理した後、あるいはシランカツプリング剤等
の処理剤で処理すると同時に有機ケイ素化合物で処理す
る。

その様な有機ケイ素化合物の例は、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、プ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、ρ−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、トリ
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、更に、ジメチルエキシシラン、
ジメチルジメトキシシラン、ジフエニルジエトキシシラ
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−ジフエ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。

なお、ここでメタノール滴定試験は疎水化された表面を
有するシリカ微粉体の疎水化度の程度を確認する実験的
試験である。

処理されたシリカ微粉体に疎水化度を評価するために本
明細書において規定される“メタノール滴定試験”は次
の如く行なう。供試シリカ微粉体0.2gを容量250mlの三
角フラスコ中の水50mlに添加する。メタノールをピユー
レツトからシリカの全量が湿潤されるまで滴定する。こ
の際、フラスコ内の溶液はマグネチツクスターラーで常
時攪拌する。その終点はシリカ微粉体の全量が液体中に
懸濁されることによつて観察され、疎水化度は終点に達
した際のメタノールおよび水の液状混合物中のメタノー
ルの百分率として表わされる。

また、これらのシリカ微粉体の適用量は現像剤重量に対
して、0.01〜20％のときに効果を発揮し、特に好ましく
は0.1〜３％添加した際に優れた安定性を有する正ある
いは負の帯電性を示す。添加形態について好ましい態様
を述べれば、現像剤重量に対して0.01〜３重量％の処理
されたシリカ微粉体がトナー粒子表面に付着している状
態にあるのがよい。

本発明のトナーの結着樹脂としては、ポリスチレン、ポ
リＰ−クロルスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチ
レン及びその置換体の単重合体；スチレン−Ｐ−クロル
スチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、ス
チレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナ
フタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合
体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−
アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オク
チル共重合体、スチレン−メタアクリル酸メチル共重合
体、スチレン−メタアクリル酸エチル共重合体、スチレ
ン−α−クロルメタアクリル酸メチル共重合体、スチレ
ン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチ
ルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル
共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、ス
チレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共
重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合
体、スチレン−マレイン酸共重合体スチレン−マレイン
酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体；ポリメ
チルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ
塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、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、ポリアマイド、ポ
リアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹
脂、フエノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、
芳香族系石油樹脂、塩素化パラフイン、パラフインワツ
クス、カルナバワツクスなどが単独或いは混合して使用
できる。

また、本発明のトナーに用いる着色材料としては、従来
公知のカーボンブラツク、銅フタロシアニン鉄黒などが
使用でき、従来公知の正あるいは負の荷電制御剤全てが
本発明のトナーに用いることができる。

さらに、本発明のトナーを磁性トナーとして用いる場合
には、着色剤としての機能を兼ねそなえる場合もある
が、磁性体微粒子を含有せしめることもできる。該磁性
体微粒子としては、磁場の中に置かれて磁化される物質
が用いられ、鉄、コバルト、ニツケルなどの強磁性金属
の粉末もしくはマグネタイト、γ−Fe₂O₃、フエライト
などの合金や化合物が使用できる。

前述した本発明の効果を充分に発揮せしめるためには、
これらの磁性体微粒子は、窒素吸着法によるBET比表面
積が２〜20m²/g、特に2.5〜12m²/g、さらにモース硬度
が５〜７の磁性粉が好ましい。又、磁性粉の含有量はト
ナー重量に対して10〜70重量％がよい。

さらに本発明のトナーには必要に応じて、潤滑剤、導電
性付与剤、定着助剤などの例えば、ポリテトラフルオロ
エチレン粉、ポリフツ化ビニリデン粉、高級脂肪酸の金
属塩、カーボンブラツク、導電性酸化錫、などを添加し
てもよい。

さらに本発明のトナーは体積固有抵抗が10¹⁰Ωcm以上、
特に10¹²Ωcm以上であるのがよい。ここで言う体積固有
抵抗は、トナーを100kg/cm²の圧で成型し、これに100V/
cmの電界を印加して、印加後１分を経た後の電流値から
換算した値として定義される。

本発明のトナーは、必要に応じて、鉄粉、ガラスビー
ズ、ニツケル粉、フエライト粉などのキヤリアー粒子と
混合し、いわゆる二成分系現像剤としても使用できる。

本発明のトナーの製造にあたつては、熱ロール、ニーダ
ー、エクストルーダー等の熱混練機によつて構成材料を
良く混練した後、機械的な粉砕、分級によつて得る方
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
後に重合された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出来る。

一方、本発明のトナーを用いて、先述の本発明の目的を
効率的に達成するためには、使用するOPC感光体の表面
硬度は以下に示す方法で測定して10〜100gであることか
望ましい。硬度が小さい場合には、OPC感光体に傷がつ
きやすくなりその傷の部分から、高湿時における潜像の
乱れが発生したり、又クリーニングされないトナーが発
生したりする。又硬度が大きすぎる場合はOPC感光体表
面に生成する低抵抗物質を除去できなくなり、高湿時に
潜像の乱れを生ずる。

上記硬度は以下のようにして測定する。

一例としてOPC感光体を測定する場合について述べる。

OPC感光体を、HEIDON14型表面性測定機（新東科学製）
のサンプル台に固定し、OPC感光体にダイヤモンド製針
（円錐形で、円錐角が90°。但し、先端が直径0.01mmの
半球状になつている。）を介して、垂直荷重xgをかけ、
サンプル台を50mm/minの速度で動かし、OPC感光体表面
に傷をつける。この傷の幅を、例えば微小硬度計MVK−
Ｆ（明石製作所製）付属の顕微鏡を用いて測る。

上記の操作を、荷重xgを例えば10g,15g,20g,25g,30g,35
g,40g,…と換えてくり返し行ない、傷幅と荷重との直線
回帰の関係より、50μの傷をつける荷重を算出し、OPC
感光体の硬度とする。ここでOPC感光体がドラムの場合
には、ドラムの軸方向に傷がつけられるように、OPC感
光体をサンプル上にセットすることが必要である。

本発明のトナーは種々の現像方法に適用しうる。例え
ば、磁気ブラシ現像方法、カスケード現像方法、米国特
許第3,909,258号明細書に記載された導電性磁性トナー
を用いる方法、特開昭53-31136号公報に記載された高抵
抗磁性トナーを用いる方法、特開昭54-42141号公報、同
55-18656号公報、同54-43027号公報などに記載された方
法、フアーブラシ現像方法、パウダークラウド法、イン
プレツシヨン現像法などがある。

また、本発明のトナーを用いた場合のクリーニング方法
としてはブレードクリーニング方式、フアーブラシクリ
ーニング方式、磁気ブラシクリーニング方式等が用いら
れるが、本発明のトナー及び感光体との優れた組合せと
してブレードクリーニング方式が好ましい。

又、クリーニング工程に至る直前において必要に応じて
トナークリーニングを容易にするために除電工程等を設
けてもよい。

第１図，第２図に、ブレードクリーニング方式を用いた
クリーニング装置の１例を示す。

図において、１は感光体を示し、この感光体は図中に矢
印で示す方向に回転している。感光体１の表面には周知
の方法で静電潜像が形成され、トナーによつて該潜像が
鏡面化され、この鏡面像は転写材に転写される。転写後
に感光体１上に残留するトナー２を除去するために、ク
リーニング装置７を設ける。第1,2図て示すクリーニン
グ装置は感光体１上のトナー２を掻き落とすように、感
光体の表面に当接するクリーニング部材８と、該クリー
ニング部材８により感光体１から脱離したトナーを捕集
する捕集部材９を備えている。一般に捕集部材９を感光
体の表面に当接するように配置し、クリーニング部材８
によつて掻き落としたトナーがクリーニング装置の外に
飛散するのを防止する。

クリーニング部材８はウレタンゴムの如きJIS−Ａ硬度6
0°〜80°の弾性ゴムブレードが好ましく、感光体１と
は第１図，第２図のように角度をかえて当接することが
できる。この時の当接する圧力は第１図のような場合は
５〜20g/cm²とし、第２図のような場合は、30〜40g/cm²
とするのが好ましい。

〔実施例〕

以下、実施例および比較例を用いてより詳しく本発明を
説明するが、本発明はこれらによつて限定されるもので
はない。なお、各例における部数はすべて重量部であ
る。

実施例１スチレン−ブチルメタクリレート−ジメチルアミノエチ
ルメタクリレート（重量比7:2.5:0.5）共重合体 100部マグネタイト（BET比表面積５m²/g,モース硬度5.5 40部ポリプロピレン（▲▼＝15,000沸点ｎ−ヘキサン抽
出分29％）３部を混合し、二軸押出機において、設定温度を150℃，吐
出量100kg/Hr、主軸回転数50rpmで溶融混練する。ハン
マーミルにて、粗粉砕したのち、微粉砕し、次いで、風
力分級機を用いて分級し、体積平均粒径が約12μｍの黒
色トナーを得た。得られたトナーの動摩擦係数は0.31で
あり、このトナー中のポリプロピレン分散粒子の平均粒
径は1.5μｍであつた。

一方、DSCによつて測定したTgが80℃以上のメタクリル
酸メチル−スチレン（重量比9:1）共重合体からなる電
荷輸送層を有する積層型OPC感光体を導電性シリンダー
上に作成し感光ドラムを得た。この感光体の硬度は21g
であつた。

得られた感光ドラムに線表面速度66mm/secで−6KVのコ
ロナ放電により、一様に帯電を行ない、次いで原画像照
射し、潜像を形成する。この潜像を第１図に示すような
スリーブ径50mm、スリーブ表面磁束密度700ガウス、磁
極数12、ブレドースリーブ間隙0.5mmのスリーブ回転マ
グネツト回転型現像器を感光ドラム表面とスリーブ表面
間距離を0.2mmに設定して、スリーブ表面に−100Vのバ
イアス電圧を印加し前記トナーを用いてスリーブ上に形
成される現像剤層を感光ドラムに接触させて現像し、次
いで転写紙の背面より、−7KVのコロナを照射しつつト
ナー像を転写し、加熱ロールで定着した。

一方、ドラム上の転写残留のトナーは第２図に示すよう
なクリーニング装置を用いてクリーニングをした。この
時ブレードはJIS−Ａ硬度65°ウレタンゴムを用い、感
光ドラムとは線圧15g/cmの圧力で当接させた。

通常の環境下で１万枚のランニングテストを行つたがク
リーニング不良はみられず、画像濃度の安定した像乱れ
のない良好な画像が得られた。ランニングテスト終了後
感光体をとり出し観察したところ損傷及びフイルミング
は実質的に認められず、転写後残存していたであろうト
ナーが十分クリーニング除去されていた。

さらに同様な実験を30℃90％RHの環境下と15℃10％RHの
環境下で実施したところ、同様に良好な結果を得た。

実施例２乾式法で合成されたシリカ微粉体（比表面積およそ130m
²/g）100重量部を攪拌しながら側鎖にアミンを有するシ
リコーンオイル（25℃における粘度70cps、アミン当量8
30）12重量部を噴霧し、温度をおよそ250℃に保持して6
0分間で処理した。生成した処理シリカのトリボ電荷量
は＋130μc/gだつた。このシリカの硬度は、モースかた
さで6.0であつた。

実施例１の黒色トナー100重量部に上記の側鎖にアミン
を有するシリコーンオイルで処理したシリカ微粉体0.4
重量部を添加しトナーとした。このトナー中のポリプロ
ピレンの分散粒子の平均径は0.15であつた。また、この
トナーの動摩擦係数は0.30であつた。

得られたトナーを用いて、実施例１と同様にして複写画
像を得たところ、鮮明な画像が得られた。さらに、１万
枚のランニングテストを行ない、画像濃度の安定した、
像乱れのない良好な画像が得られた。同様な実験を30℃
90％RH・15℃10％RHの環境下で実施したがやはり同様に
良好な結果を得た。この時テスト後の積層型OPC感光体
表面は新品とほぼ同じようにきれいな状態であり、実施
例１よりも好な状態を維持していた。

実施例３スチレン−ブチルメタクリレート共重合体 100部ニグロシン３〃カーボンブラツク５〃ポリプロピレン（▲▼＝29,000沸点ｎ＋ヘキサン抽
出分12％）２部を混合し、実施例１と同様にして黒色トナーを得た。こ
のトナー中のポリプロピレン分散粒子の平均粒径は1.9
μｍであつた。このトナーの動摩擦係数を測定すると0.
39であつた。

このトナー10重量部と鉄粉（日本鉄粉製・商品名EFV250
〜400）95重量部を混合して現像剤を作成し市販の２成
分磁気ブラシ現像を使つている複写機に適用し、クリー
ニング装置は第２図のようにブレードの当接角度を変え
線圧を70g/cmとしその他は実施例１と同様にしたとこ
ろ、鮮明な画像が得られた。さらに、１万枚のランニン
グテストを行ない、画像濃度の安定した、像乱れのない
良好な画像が得られた。同様な実験を30℃90％RH・15℃
10％RHの環境下で実施したがやはり同様に良好な結果を
得た。この時テスト後のドラムは新品とほぼ同じように
きれいな状態であつた。

実施例４実施例１のスチレン−ブチルメタクリレート−ジメチル
アミノエチルメタクリレート共重合体の代わりに、Tgが
80℃以上のスチレン−アクリロニトリル共重合体を用い
ることを除いては実施例１と同様（ポリプロピレン分散
粒子の平均粒径約1.2μ）に行なつたところ良好な結果
が得られた。この感光体の硬度は15gだつた。

実施例５実施例１のポリプロピレンの代わりに重量平均分子量4
8,000沸点ｎ−ヘキサン抽出分40重量パーセントのエチ
レン−プロピレン共重合体の熱変成物を用いることを除
いては、実施例１と同様に行なつたところ、良好な結果
が得られた。このトナー中のエチレン−プロピレン共重
合体熱変成物の分散粒子の平均径は0.08μｍであつた。
また、このトナーの動摩擦係数は、0.20であつた。

実施例６ポリプロピレンを７部添加することを除いては実施例２
と同様に行なつたところ、良好な結果であつた。

このトナー中のポリプロピレンの分散粒子の平均径は2.
8μｍであつた。また、このトナーの動摩擦係数は0.45
であつた。

実施例７実施例１のメタクリル酸メチル−スチレン共重合体の代
わりにポリメタクリル酸メチルを用いた感光体を使用
し、実施例−１と同様に実施したところ各々の異なる環
境下で良好な結果を得た。この感光体の硬度は38gであ
つた。

比較例１実施例１で二軸押出機の混練条件を混練温度195℃，ロ
ーター回転数90rpmに変え、トナー中のポリプロピレン
の分散粒子の平均径が4.5μｍとなつたトナーを用いた
ところ、高温高湿下でランニングテストを行なつたとこ
ろ、著しい像の乱れが生じ、ランニング後感光体に傷が
多数発生した。

〔発明の効果の概略〕

本発明においては、トナー粒子中に分散せしめたポリア
ルキレンの平均粒径を３μｍ以下に制御することで、感
光体に傷つけることなく、感光体上の低抵抗物質および
転写後に残存するトナーを除去することを可能とし、ま
た、感光体へのトナーの付着及び融着を防止することが
できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明のトナーを用いたクリー
ニング装置の１例を模式的に示す図であつて、図中、１
は感光体,2は転写後に残存するトナー,7はクリーニング
装置,8はクリーニング部材,9は捕集部材を表わす。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者今井栄一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 (56)参考文献特開昭54−119928（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面硬度10〜100gを有するOPC感光体に静
電荷像を形成し、結着樹脂成分100重量部に対して、平
均粒径が3.0μｍ以下であるポリアルキレンを１〜20重
量部分散して含有しているトナーで、静電荷像を現像し
てトナー像を形成し、 OPC感光体上のトナー像を転写材へ転写し、転写材上のトナー像を定着して定着画像を形成し、転写工程後のOPC感光体表面をクリーニングした後に現
像工程をおこなうことを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】トナーの動摩擦係数が0.15〜0.65の範囲に
ある特許請求の範囲第１項に記載の画像形成方法。
【請求項３】トナーに、シリコーンオイル処理されたシ
リカ微粉体が外添混合されている特許請求の範囲第１項
または第２項に記載の画像形成方法。