JPS60123861A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等にお
いて形成される静電荷像を現像剤により現像する工程、
ブレードによりクリ一二ンダを行なう工程を含む画像形
成方法に関するものである。

〔従来抜歯〕

現任において、成る画像情報から可視画像を形成するた
めに、電子写真法等の静電荷像を経由する方法が広く利
用されている。この方法に家、例えば電子写真法によれ
ば、帯電工程及び露光工程によって光導電性感光体より
成る静電荷像支持体に形成された静電荷像をトナーと称
する検電性着色粒子より成る現像剤により現像し、この
トナー像を通常は転写材に転写して定着せしめて可視画
像を得る一方、転写後の静電荷像支持体をクリーニング
して次の画像形成に供するものである。このような方法
により、繰り返して可視画像を形成することができる。

斯かる靜電夕Ｊ像の現像には乾式現像法を利用すること
が好ましく、この乾式現像法に用いられる現像剤におい
ては、トナーとキャリアとが混合されて成るいわゆる二
成分系現像剤または磁性体を貧有する磁性トナーより成
り１ヤリアと混合されずに単独で用いられるいわゆる二
成分系現像剤とがある。

一力静電荷像支持体をクリー二、ングするりＩＪ−ニン
グカ式としては、毛プラン法、ブレードグ１ノーーング
法などがあり、このうちグレードクリーニング法は、弾
性体より成るブレードを静電荷像支持体に対接せしめて
相対的に摺擦せしめる方式であり、構成が非常に簡単で
おる点で有利である。

而して現像剤のトナーにおし・ては、現像、転写を良好
に行ない、高濃度、高鮮鋭性の可視画像を形成せしめる
ためにはトナー自体が優れた流動性を有することが必要
であり、このためにトナー粒子を球形のものとすること
が行なわれる。この球形化は、例えは不定形のトナー粒
子を熱風により処理する方法、溶液重合法、懸濁重合法
、乳イヒ重合法、溶液溶融法等によってなされる。しか
しながら、球形のトナー粒子は優れた現像性を有する反
面、静電荷像支持体への付着力が比較的大きく、このた
めクリーニング工程においてブレードによる充分なりリ
ーニングを行なうことが困難であり、静電荷像支持体上
にトナーが残留し画像汚れが発生する問題点を有してい
る。

このようなことから、クリーニング性能を良好なものと
するために、球形粒子と不定形粒子との混合体より成る
トナーが提案された。この混合体より成るトナーによれ
ば、不定形粒子は球形粒子に比べてブレードによりクリ
ーニングされ易いのでおるが、この不定形粒子が球形粒
子とどのようにかかわってりＩＪ　＋　ニングされるよ
うになるか不明でおるが、驚くべきことには全体として
良好なりリーニング性能が得られる。しかしながら、ト
ナーが球形粒子と不定形粒子との単なる混合体であるだ
けでは必ずしも充分とはいえないことが判明した。即ち
、トナーにおいて球形粒子の重量平均粒径と不定形粒子
の重量平均粒径とが異なる場合には、当該トナーを二成
分系現像剤として用いると重量平均粒径の小さい力の粒
子が選択的に現像に寄与し、−１二成分系現像剤として
用いると重量平均粒径の大きい方の粒子が選択的に現像
に寄与するようになり、画像形成を重ねるにつれてトナ
ーにおける球形粒子と不定形粒子の含有比率が変化し、
安定した画像形成特性が得られない。

またトナーにおいて球形粒子と不定形粒子の含有割合の
如何によっては、流動性が低下して現像性が阻害され良
好な画像を形成することができない場合や充分良好なり
リーニング性能が得られず画像に汚れが発生する場合が
あることも判つ九。

〔発明の目的〕一 本発明は以上の如き事情に基いてなされたものであって
、その目的は、現像剤が良好な現像性及びブレードによ
る良好なりリーニング性を有し高濃度、高鮮鋭性の優れ
た画像を安定して形成することができる画像形成力法を
提供することにある。

〔発明の構成〕 以上の目的！家、球形粒子より成る第１のトナー粉末と
、不定形粒子より成る第２のトナー粉末との混合体より
成り、前記第１のトナー粉末の重量平均粒径と前記第２
のトナー粉末の重量平均粒径との差が５μｍ以内であり
、トナー粉末の全量に対する前記第１のトナー粉末の割
合が４０〜９０重量％である静電荷像現像用トナーを含
む現像剤により現像を行なう現像工程と、ブレードによ
りりリーニングを行なうクリーニング工程とを含むこと
を特徴とする画像形成力法によって達成される。

以下本発明について具体的に説明する。

本発明においては、帯電工程及び露光工程によって、光
導電性感光体より成る静電荷像支持体上に形成された静
電荷像を、その詳細は後述する特定の構成の静電荷像現
像用トナーを含む現像剤により現像し、得られたトナー
像を紙などの転写材に転写定着させて可視画像を得る一
力、転写後において静電荷像支持体上に残留しているト
ナーを例えばザムなとより成るグレードによりクリーニ
ングして次の画像形成に供する。

本発明において現像工程に用いる現像剤を構成する静電
荷像現像用トナーは、球形粒子より成る第１のトナー粉
末と、不定形粒子より成る第２のトナー粉末との混合体
より成り、前記第１のトナー粉末の重量平均粒径と前記
第２のトナー粉末の重量平均粒径との差が５μｉｎ以内
であり、トナー粉末の全量に対する前記第１のトナニ粉
末の割合が４０〜９０重量％であり、前記第２のトナー
粉末の割合が６０−１０重量％である。　。

以上におシ１て、第１の・ト１ナー粉末及び第２のトナ
ー粉末は、何れもバインダー中に着色剤及び必要に応じ
て加えられる添加斉１を含有し【成る粉粒体であり、磁
性トナーとされるものにおい【は、着色剤の一部または
全部の代りに磁性体が含有せしめられる。そして第１の
トナー粉末は、不定形のトナー粒子を飛散させて熱風を
作用せしめる球形化処理を施すことにより、或いはトナ
ー成分な分散混合し７′ｃ樹涌溶液な噴霧乾燥させるス
プレーＰライ法若しくはトナー成分を分散混合した単量
体より成る重合組成物を１ｌｌｌ濁重合せしめる造粒重
合法により、製造することができる。また第２のトナー
粉末は、・々インダー樹ｌＩｄ中にトナー成分を添加し
、加熱して溶融練肉し、冷却後粉砕し分級する通常のト
ナーの製造方法によって製造することができる。

これらの第１のトナー粉末の重量平均粒径及び第２のト
ナー粉末の重量平均粒径は「コールターカクンター」（
米国コールタ−エレクトリック社製）により直径１００
μｍのアパーチャチューブを用いて測定されるものであ
る。第１のトチ−粉末の重量平均粒径及び第２のトナー
粉末の重量平均粒径は、どちらが大きくてもよいがその
差が５μｍ以円、好ましくは２μｍ以内である。これら
の平均は４０〜９０Ｍｔ９６である。以上において第１
のトナー粉末の重量平均粒径と第２のトナー粉末の重量
平均ね径との差が５μｔｎを越える場合には何れか一力
のトナー粉末が選択的に現像に寄与するようになって現
像剤の特性が変化するので長期間に亘つ゛Ｃ安定した画
像形成特性を得ることができない。またトナー粉末の全
量に対する第１のトナー粉末の割合が９０重量％を越え
る場合にはりＩＪ−ニング性が不十分となり、逆に４０
重量−未満では充分な流動性が得られない場合がある。

第１のトナー粉末と第２のトナー粉末とは、粒子の形態
以外の点については同一の特性を有することが好ましく
、従ってノ々インダー及びトナー成分の種類若しくは組
成等は同じものとされるのが好ましい。

ノ゛インダーとしては、従来から用いられているものを
そのまま使用することができるが、熱可塑性樹脂である
ことが望ましい。具体的には、４リスチレン、ポリビニ
ルトルーエン、スチレン−ブタジェン共重合体、スチレ
ン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−無水マレ
イン酸共重合体などのスチレン若しくはその置換体によ
る重合体または共重合体、ポリエステル樹脂、アクリル
系樹脂、キシレン樹脂、ポリアミド樹脂、アイオノマー
樹脂、ケトン樹脂、テルペン樹脂、フェノール変性テル
ペン樹脂、ロジン、ロジン変性Ｗ脂、マレイン酸変性フ
ェノール樹脂、石油系樹脂、澱粉グラフト重合体、ポリ
ビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどを単独で
或いは混合して用いるこＸができる。このうち、特にス
チレン系樹脂またはポリエステル樹脂が好ましい。・々
イングーのトナー粉末全量に対する割合は２０〜９９重
？ｉチの範囲である。

以上の如き・セインダーと共にトナー粉末を構成するト
ナー成分は、着色剤、磁性トナーとする場合には磁性体
、及び必要に応じて添加される添加剤である。

着色剤としては、カー＋］Ｓ’ンソラツク、ニグロシン
染料（Ｃ，１，）／６５０４１５Ｂ）、アニリンブルー
（Ｃ，Ｉ。）１６ｓｏ’１）５）、カルコオイルブルー
（Ｃ，１，／％ａｚｏｅｃ　Ｂｌｕｅ　３　）、り（Ｉ
ムイエｏ　−（Ｃ，１，Ａ１４０９０）、ウルトラマリ
ングルー（Ｃ、’Ｉ　、　、４６７７１０３　）、デュ
、ｇンオイルレッド（Ｃ，１，４２６１０５）、キノリ
ンイエロー（Ｃ，１，１７６４７００５）、メチレンブ
ルークロライド（Ｃ，１，Ａ５２０１５　）、フタロシ
アニンブルー（Ｃ，１，届７４．１　＋３０　）、マラ
カイトグリーンオクーリ°レ−）　（Ｃ，１，、／６４
２０００　）、ランプブラック（Ｃ，１，Ａ　−７７２
６６）、ローズベンガル（Ｃ，１，洗４５４３５　）、
これらの混合物、その他を挙げることができる。

これら着色剤は、十分な濃度の９睨１象が形成されるに
十分な割合で含有されるととが必要であり、通常／々イ
ングー１００重一部に対して１〜２０重量部程度の割合
とさ４する。

前記磁性体の具体例としては、コノマルト、鉄、ニッケ
ルなどの金属粉、アルミニウム、コノマルト、銅、鉄、
鉛、ニッケル、マグネシウム、スズ、亜鉛、金、銀、セ
レン、チタン、タングステン、ジルコニウムなどの金属
の合金及びそれらの混合物、酸化アルミニウム、酸化鉄
、酸化ニッケルなどの磁性金属酸化物及びこれを含む金
属化合物、強磁性フェライト及びその混合物を挙げるこ
とができる。これらの磁性体は微粉末とされてトナー粒
子体中に分散され、その割合は、トナー粉末全量に対し
て１０〜８０重量％、好ましくは３５〜６５重量係とさ
れる。なお磁性体が着色剤としての効果を示すこともあ
る。

本発明に用いる現像剤は、上述の静電荷像現像用トナー
を含有して成るものであるが、このトナーに更に流動化
剤、脂肪酸金属塩が添加されていることが好ましい。流
動化剤としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン、フッ
化ビニリデン、フッ素化微粉末粒子などの微粉末を挙げ
ることができ、これら流動化剤のトナー粉末全量に対す
る割合は０、Ｏ１〜２．０重量％であることが好ましい
。この流動化剤の添加によって現像剤の流動性が更に良
好なものとなって現像性が向上し、また現像剤の静電荷
像支持体への付着力が減殺されてクリーニング性能が向
上する。この流動化剤の前記割合が０．０１重量−未満
である場合には添加効果が小さく。

逆に２．０重量％を越える場合には静電荷像支持体の表
面に傷が付いてクリーニング不良が発生し易くしかもブ
レードの厚耗が激しくなりクリーニング性能が態化する
。脂肪酸金属塩としては１例えばマレイン酸と亜鉛、マ
グネシウム、カルシウム等との金属塩；ステアリン酸と
亜鉛、カドミウム、ノ々リウム、鉛、妖、ニッケル、コ
ノ々ルト、銅、アルミニウム、マグネシウム等との金属
塩；二塩基性ステアリン酸鉛；オレイン酸と亜鉛、マグ
ネシウム、鉄、コ／々ルト、銅、鉛、カルシウム等との
金輌塩；パルミチン叡と亜鉛、アルミニウム、カルシウ
ム等との金Ｍ塩；カゾリル緻鉛；力゛プロ／酸鉛；リノ
ール酸と亜鉛、コ゛パルト等との金＃４塩；　リシノー
ール酸ガ、恥シ・ラム　；　リ　シ　ノ　し　イン酸と
亜鉛、カドミウム等との金属塩及びこれらの混合物を挙
げることができるが、このうち特にステアリン酸亜鉛が
好ましい。これら脂肪酸金属塩のトナー粉末全量に対す
る割合は０．０１〜２．０重゛量チであることが好まし
い。この脂肪酸金属塩の添加によって残留トナーと静電
荷像支持体の間の摩擦が減少されクリーニング性能が向
上する。この脂肪酸金属塩の前記割合が０．０１１重量
％満である場合には添加効果が小さく、逆に２．０重量
％を越える場合には両縁アレが生ずる。

本発明に用いる現像剤は上述のトナーを含有して成るが
、上述のトナーが磁性体を含有するときは当該トナーが
そのまま現像剤として用いられるいわゆる一成分系現縁
剤とされ１株性体を含有しないトナーは千ヤリアと組み
合わされていわゆる二成分系現像剤とされる。ここでキ
ャリアとしては、鉄粉、ガラスピーズ等が知られている
が、導電性千ヤリアとしては、酸化されたまたは未酸化
の鉄粉が好適に用いられ、また絶縁性千ヤリアとしては
、・鉄、ニッケｌＬ／、コノセルト、フェライト等の磁
性体より成るキャリア用核体粒子の表面を絶縁性樹脂に
より被覆したものが好適に用いられる。

本発明においてクリーニング工程に用いるプレーＰとし
ては、ウレタンゴム、シリコンシム、フッ素ケム、クロ
ロプレンゴム、ブタジェンゴム等により構成することが
好ましい。このうち特につｖｐンＪムは他のゴムに比し
て、その力学的特性、特に耐摩耗性が優れている点で極
めて有用なものである。

〔発明の効果〕

現像剤を構成する静電荷像現像用トナーが、球形粒子よ
り成る第１のトナー粉末と不定形粒子より成る第、２の
トナー粉末との混合体より成り、しかもこの混合体にお
いて球形粒子より成る第１のトナー粉末の含有割合がト
ナー粉末全量に対して４０〜９０重量％であるため、球
形粒子の有する良好な流動性が阻害されずに充分に発揮
され、これにより所要の帯電状態が確実に得られてトナ
ー付着量が適正となり良好な現像を達成することができ
、しかも不定形粒子を含有することからこれに球形粒子
が追随してプレーｒによりクリーニングされるようにな
るため、静電荷像支持体上に残留付着したトナーのクリ
ーニングを充分に行なうことができ、この結果汚れのな
い鮮明な画像を繰り返して得ることができる。そして第
１のトナー粉末の重量平均粒径と第２のトナー粉末の重
量平均粒径は差があっても５μｍ以内と揃ったものであ
るので、これら第１のトナー粉末と第２のトナー粉末は
、その挙動が同一のものとなって同等に現像に寄与する
ようになり、何れか一方のトナー粉末のみが選択的に消
費されることがないため、繰り返して多数回に亘り画像
の形成を行なう場合においても現像剤中における第１の
トナー粉末と第２のトナー粉末の含有比率が変化せず、
現像剤の特性が所期の状態に安定に維持されるので長期
に亘り安定した画像形成特性が得られる。

〔実施例〕

次に本発明の実施例について説明するが、これによって
本発明が限定されるものではない。

実施例１ （（）第１のトナー粉末の製造 スチレン　７０重量部 メタアクリル酸ｎ−ブチル　３０重量部カーゼンブラッ
ク 「三菱カーゼンブラックＭＡ−６００Ｊ、１０重量部 低軟化点ポリプロピレン「ビスコール６６０Ｐ」（三洋
化成社製）　３ｉｔ部 ２．２′−アゾビス−（２，４−ジメチルノ２レロニト
リル　３重量部 以上の物質をサンＰスターラにより充分に１合して重合
開始剤を含有する重合性組成物を調製した。この重合性
組成物を濃度１．２５重量％のポリビニルアルコール水
滴液中に、攪拌機ｒＴＫホモジナイザー」（４？殊工業
社Ｍ）により回転数４５０Ｏｒ、ｐ、ｍ。

で攪拌しながら添加し、その後通常の攪拌機により回転
数１００　ｒ、ｐ、　ｍ、で攪拌しながら温度６０℃で
６時間重合反応させる。重谷反応終了後、反応系を冷却
して濃塩酸処理し、脱水、洗浄及び乾燥して重量平均粒
径ｌＯμｍの球形粒子より成る第１のトナー粉末を製造
した。

（ｏ）第、２のトナー粉末の製造 スチレン７０重量部とＩメタアクリル酸ｎ−ブチル３０
重量部とを共重合せしめて得られた共重合体１００重量
部 カーーンブラック 「三菱カーｉンブラックＭＡ−６０ｔｌＪ　１０重量部
−低軟化点ポリプロピレン 「ビスコール６６０Ｐ」（三洋化成社製）　３重量部以
上の物質を混合し、溶融、混線、冷却、粉砕及び分級の
工程による通常のトナー製造方法により重量平均粒径ｌ
Ｏμｍの不定形粒子より成る第２のトナー粉末を製造し
た。

以上の第１のトナー粉末８５重量部と第２のトナー粉末
１５重量部とを混合し、さらに疎水性シリカ［アエロジ
ルＲ−９７２」　（日本アエロジル社製）０．８重量−
とステアリン酸亜鉛０．２重量−とを添加して静電荷像
現像用トナーを製造した。

この静電荷像現像用トナーと、樹脂被覆が施された鉄粉
より成るキャリアとを混合して、トナー濃度が２重量％
でトナー帯電量が２５±　１　ｗｃヅｇとなる現像剤を
調製した。これを「現像剤１」とする。

この現像剤ｌを用い【、ｔムより成るクリーニングブレ
ードを装着した電子写真複写機ｒＵ−Ｂｉｘ３０００Ｊ
　（小西六写真工業社Ｍ）により画像形成テストを行な
い、感光体１９４表面へのトナーの一次付着量、画像濃
度、解像度、クリーニング性について調べた。ここにト
ナーの一次付着量はいわゆるベタ黒電位が８００ｖの個
所における単位面積当たりのトナー付着量である。また
トナーの流動性を調べるために「タップデンサー」（セ
イクン企業社製）によりトナーの静かさ密度をめた。

この静かさ密度とは、直径２８Ｉ１１．容積１００ｄの
容器に上方から１００メツクユの篩を通して試料を疎充
填し九ときの重量を測定し【得られる値であり、流動性
の高い粉粒体＃１ど静かさ密度が大きくなる。結果を第
１表に示す。向第１表中、「クリーニング性」の欄にお
けるｒＯＪは２万コピー後においてもクリーニング不良
が発生しなかったことを表わし、「×」は２万コピーに
おいてクリーニング不良が発生したことを表わす。また
「第１のトナー粉末の割合」とは第１のトナー粉末のト
ナー粉末全量に対する含有割合を表わす。

実施例２〜８及び比較例１〜５ 第１のトナー粉末の重量平均粒径、第２のトナー粉末の
重量平均粒径、第１のトナー粉末のトナー粉末全量に対
する含有割合を第１表に示す値とした他は実施例１と同
様にして現像剤２〜８及び比較現像剤１〜５を調製し、
これらの現像剤の各々について同様にして両津形成テス
ト及び流動性の測定を行なった。結果を併せて第１表に
示す。

実施例９ （イ）第１のトナー粉末の製造 スチレン　８０重量部 メタアクリル酸ｎ−ブチル　２０重量部エチレングリコ
ールジメタアクリレート０．５重量部マヒコブラックｒ
ＢＬ−１００Ｊ（四三酸化鉄粉末）（チタン工業社製）
　９０ｘ量部 オイルブラック「８０Ｊ　ＣＡリニアＨｌｎ製）２．０
重量部過酸化ベンゾイル　１重量部　、 以上の物質を実施例１と同様にして処理して重量平均粒
径１０μｍの球形粒子より成る第１のトナー粉末を製造
した。

（ロ）第２のトナー粉末の製造 スチレン７０重量部とメタアクリル酸ｎ−ゾチル８０重
量部とを共重合せしめて得られた共重合体１００重量部 マヒコブラックｒＢＬ−１（ＩＯＪ　９０重量部オイル
ブラック［８０１２，０重量部 以上の物質を実施例１と同様にして処理して重量平均粒
径１０μｍの不定形粒子よ９成る第２のトナー粉末を製
造した。

以上の第１のトナー粉末６０重量部と第２のトナー粉末
４０重量部とを混合し、さらに疎水性シリカ「アエロジ
ルＲ−９７２Ｊ　Ｏ，８重量−とステアリン酸亜鉛０．
１重量％とを添加して一成分系静電荷津現慮用トナーを
製造した。このトナーを「現像剤９」とする。

この現像剤９を用い−ｒｆ−，−ｒムよ９成るクリーニ
ングブレードを装着した磁性トナー用の電子写真複写機
ｒ　Ｕ−Ｂｉｘ　Ｔ　Ｊ　（小西六写真工業社製）によ
り実施例１と同様の画像形成テスト及び流動性の測定を
行なった。結果を併せて第１表に示す。

比較例６及び７ 第１のトナー粉末のトナー粉末全量に対する含有割合を
第１表に示す値とした他は実施例９と同様にして比較現
像剤６及び７を調製し、これらのｆＡ鍬剤の各々につい
て実施例９と同様にしてＩｉ１ｉｉｇＲ形成テスト及び
流動性の測定を行なった。結果を併せて第１表に示す。

　− 第１表の結果からも理解されるように１本発明に用いる
現像剤１〜９によれば、流動性１画隊濃度、解像度、ク
リーニング性の何れもが優れたものである。一方比較現
像剤１または４によれば何れもクリーニング性が劣シ、
比較現泳剤２またはＢｒｃよれは何れも流動性及び画は
黴度が劣シ、比Ｉｍ２現像剤５によればコピー回数の増
加と共に第１のトナー粉末の含有割合が減少して画歇洟
度が低下するようになり、比較現像剤６によれはクリー
二／グ性が劣り、比較現像剤７によれば画ｇＩ濃度及び
解渾度が劣る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）球形粒子より成る第１のトナー粉末と、不定形粒子
   より成る第２のトナー粉末との混合体より成り、前記第
   １のトナー粉末の重量平均粒径と前記第２のトナー粉末
   の重量平均粒径との差が５１Ｊｒｎ以内であり、トナー
   粉末の全量に対する前記第１のトナー粉末の割合が４０
   〜９０重量％である静電荷像現像用トナーを含む現像剤
   により現像を行なう現像工程と、ブレードによりクリー
   ニングを行なうクリーニング工程とを含むことを特徴と
   する画像形成力法。− ２）第１のトナー粉末の重量平均粒径と第２のトナー粉
   末の重量平均粒径との差が２μｍ以内である静電荷像現
   像用トナーを含む現像剤により現像を行なう特許請求の
   範囲第１項記載の画像形成方法。 ３）現像剤が更に流動化剤を含有して成るものである特
   許請求の範囲第１項または第２項記載の画像形成方法。 ４）流動化剤が７リカ、アルミナ、酸化チタン、フッ化
   ビニリデン、フッ素化微分末粒子から選ばれたものであ
   る特許請求の範囲第３項記載の画像形成方法。 ５）流動化剤の含有割合がトナー粉末の全量に対して０
   ．Ｏ１〜２．０重量−である特許請求の範囲第３項また
   は第４項記載の画像形成方法。 ６）現像剤が更に脂肪酸金属塩を含有して成るものであ
   る特許請求の範囲第１項乃至第５項の何れか−に記載の
   画像形成方法。 ７）脂肪酸金属塩の含有割合がトナー粉末の全量に対し
   て０．Ｏ１〜２．０重量％である特許請求の範囲第６項
   記載の画像形成方法。