JPH11161004A

JPH11161004A - 画像形成方法

Info

Publication number: JPH11161004A
Application number: JP32128297A
Authority: JP
Inventors: Rieko Kataoka; 理恵子片岡; Hiroyoshi Okuno; 広良奥野; Yosuke Tsurumi; 洋介鶴見; Kotaro Yoshihara; 宏太郎吉原; Haruhide Ishida; 晴英石田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1997-11-21
Filing date: 1997-11-21
Publication date: 1999-06-18

Abstract

(57)【要約】【課題】一成分現像剤を用いる画像形成方法におい
て、長期に渡りトナー帯電、搬送を安定化し、カブリや
濃度むらがなく、層規制部材へのトナー付着・固着によ
る画像上筋の発生しない安定した画像濃度が得られる画
像形成方法を提供する。また、同時に、層規制部材のラ
イフを著しく伸長することができる画像形成方法を提供
する。【解決手段】静電潜像保持体に静電潜像を形成し、現
像剤担持体に層規制部材を当接して現像剤担持体上に一
成分現像剤の薄層を形成して、前記静電潜像保持体上の
静電潜像を顕像化する画像形成方法において、前記層規
制部材が剛体からなり、かつ、前記現像剤担持体に前記
層規制部材が５０ｇ／ｃｍより大きく２００ｇ／ｃｍ以
下の圧力で当接してなり、前記一成分現像剤が、少なく
とも結着樹脂と着色剤からなるトナー母粒子と、モース
硬度８以上でその平均粒径が０．１μｍ〜１０μｍであ
る無機微粒子を含有してなる静電荷現像剤である画像形
成方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成方法に関
し、さらに詳しくは、静電潜像保持体に静電潜像を形成
し、現像剤担持体に層規制部材を当接して現像剤担持体
上に一成分現像剤の薄層を形成して、前記静電潜像保持
体上の静電潜像を顕像化する画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、実用化される種々の静電複写方式
における乾式現像法としては、トナー及び鉄粉などのキ
ャリアを用いる二成分現像方式とキャリアを用いない一
成分トナー現像方式が知られている。二成分現像方式に
おいては、トナー粒子がキャリア表面へ付着することに
より現像剤が劣化し、また、トナーのみが消費されるた
め現像剤中のトナーの濃度割合が低下するので、キャリ
アとの混合割合を一定に保たなければならず、そのた
め、現像装置の大型化といった欠点がある。一方、一成
分現像方式では上記欠点がなく、装置の小型化等の利点
を有しているため、現像方式の主流になりつつある。

【０００３】また、一成分トナー現像方式は、磁性トナ
ーを用いる磁性一成分現像方式と、非磁性トナーを用い
る非磁性一成分現像方式とに分類される。磁性一成分現
像方式は、内部にマグネットなどの磁界発生手段を設け
た現像剤担持体を用いて、内部にマグネタイトなどの磁
性体を含有する磁性トナーを保持し、層規制部材により
薄層化し現像するもので、近年小型プリンター等で数多
く実用化されている。これに対し、非磁性一成分現像方
式は、トナーが磁気力を持たないため、現像剤担持体に
トナー供給ロール等を圧接して現像剤担持体上にトナー
を供給し、静電気力で保持させ、層規制部材により薄層
化して現像するもので、有色の磁性体を含有しないため
カラー化に対応できるという利点があり、また現像剤担
持体にマグネットを用いないため、より軽量化、低コス
ト化が可能となり、近年小型フルカラープリンター等で
実用化され始めている。

【０００４】しかしながら、一成分現像方式では、未だ
改善課題が多いのが現状である。二成分現像方式では、
トナーの帯電、搬送手段としてキャリアを用い、トナー
とキャリアは現像器内部に於いて十分攪拌、混合された
後現像剤担持体に搬送され現像されるため、比較的長時
間の使用においても安定した帯電、搬送を持続すること
が可能であり、また高速の現像装置にも対応しやすい。
これに比べて、一成分現像方式ではキャリアの様な安定
した帯電、搬送手段がないため、長時間使用や高速化に
よる帯電・搬送不良が起こりやすい。すなわち、一成分
現像方式においては、現像剤担持体上へトナーを搬送し
た後、層規制部材にてトナーを薄層化させ現像するが、
トナーと現像剤担持体、層規制部材などの帯電部材との
接触・摩擦帯電機会は非常に短いため、キャリアを用い
る二成分現像方式に比べ、低帯電または逆極性帯電トナ
ーが多くなり易い。このため、トナーにはより迅速な帯
電速度と適度な帯電量が要求される。

【０００５】この要求を満たすためには、層規制部材の
現像剤担持体への当接の線圧は高線圧が良く、５０ｇ／
ｃｍより大きい線圧で当接して現像を行うのが好まし
い。すなわち、高線圧下での現像においては、層規制部
材の接触面積が広くなり、その分トナーの帯電時間は長
く保たれ、トナーに安定した帯電を付与することが可能
となり、また安定した層形成も可能となる。

【０００６】しかしながら、この場合には、トナーと層
規制部材との接触面積が広いため、トナーが層規制部材
に融着・固着するといった問題が発生する。このトナー
の固着により、安定した帯電及び層形成が困難となり、
形成画像上には白筋が発生することとなる。このよう
に、ブレードへのトナー固着は、トナー帯電、現像性及
びトナーの耐摩耗性・耐摩擦性に大きく影響するため、
より安定した帯電・層形成を維持するため、トナーの耐
ストレス設計が必要となるのであり、トナー搬送性の長
期安定化には未だ課題が残っている。特に、近年のカラ
ー化に伴い、定着画像の平滑性、透明性という点から、
低軟化点の結着樹脂が用いられることが多くなっている
が、その反面帯電部材へ熱融着しやすく、トナーの帯電
性、層形成を阻害し易い。

【０００７】また、研磨剤として無機微粒子添加したト
ナーとしては、感光体へのトナー融着に起因する画像流
れを防止するため、含有される着色剤に研磨粒子を固定
したトナー（特開昭６３−２４４０５４号）、トナーが
感光体表面に転写されずに残留付着した場合に発生する
フィルミングの防止を目的として、研磨剤を分散担持さ
せたトナー（特開平９−６２０１６号) 、トナー粒子中
のワックスによるフィルミング抑制を目的として、研磨
剤添加の磁性トナー（特開平８−８２９５２号)等が提
案されている。しかしながら、近年、プリンターの需要
が拡大し、装置の小型化、高速化や低コスト化が進み、
装置にはより高い信頼性と長寿命化が要求され始めてお
り、各部材のライフを高めることも重要な課題の一つで
あるにもかかわらず、これら研磨剤による部材の摩耗や
痛みについて考慮したものは、従来無かった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の実情
に鑑み、その問題点を解決することを目的としてなされ
たものである。即ち、本発明の目的は、一成分現像剤を
用いる画像形成方法において、長期に渡りトナー帯電、
搬送を安定化し、カブリや濃度むらがなく、層規制部材
（帯電部材）へのトナー付着・固着による画像上筋の発
生しない安定した画像濃度が得られる画像形成方法を提
供することにある。また、本発明の別の目的は、同時に
層規制部材を傷つけることなく、層規制部材のライフを
著しく伸長することができる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】本発明者等は、上記問題
を解決すべく種々検討を重ねた結果、静電潜像保持体に
静電潜像を形成し、現像剤担持体に層規制部材を当接し
て現像剤担持体上に一成分現像剤の薄層を形成して、前
記静電潜像保持体上の静電潜像を顕像化する画像形成装
置において、モース硬度８以上でその平均粒径が０．１
〜１０μｍである無機微粒子を外添した静電荷現像剤を
用いると同時に、ある程度の剛性を示す層規制部材を用
いることで、高線圧下においても、層規制部材上にトナ
ーの付着・固着が起きず、また、層規制部材上の損傷が
抑えられることを見出し、本発明を完成するに至った。

【００１０】すなわち、本発明は、静電潜像保持体に静
電潜像を形成し、現像剤担持体に層規制部材を当接して
現像剤担持体上に一成分現像剤の薄層を形成して、前記
静電潜像保持体上の静電潜像を顕像化する画像形成方法
において、前記層規制部材が剛体からなり、かつ、前記
現像剤担持体に前記層規制部材が５０ｇ／ｃｍより大き
く２００ｇ／ｃｍ以下の圧力で当接してなり、前記一成
分現像剤が、少なくとも結着樹脂と着色剤からなるトナ
ー母粒子と、モース硬度８以上でその平均粒径が０．１
μｍ〜１０μｍである無機微粒子を含有してなる静電荷
現像剤である画像形成方法である。

【００１１】本発明においては、層規制部材の現像剤担
持体への当接圧力を５０ｇ／ｃｍより大きくすることに
より、トナーに安定した帯電及び層形成を与え、かつブ
レード表面に固着しがちなトナーをトナー粒子に外添し
た無機微粒子によって掻き取り、それによって固着を防
ぐのである。また、層規制部材が剛体からなるため、こ
のような研磨によっても傷つくことがない。これによ
り、長期にわたり、現像剤担持体上のトナー層形成及び
帯電を安定化することができ、白筋のない良質な画像を
得ることが可能な本発明の画像形成方法が得られたもの
である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１３】本発明の画像形成方法は、静電潜像保持体
に静電潜像を形成する潜像形成工程、現像剤担持体に層
規制部材を当接して現像剤担持体上に一成分現像剤の薄
層を形成する潜像形成工程、前記静電潜像保持体上の静
電潜像を顕像化する現像工程、潜像保持体上のトナー画
像を転写体に転写する転写工程、および転写体上のトナ
ー画像を熱定着する定着工程を有する画像形成方法にお
いて、前記層規制部材が剛体からなり、かつ、前記現像
剤担持体に前記層規制部材が５０ｇ／ｃｍより大きく２
００ｇ／ｃｍ以下の圧力で当接してなり、前記一成分現
像剤が、少なくとも結着樹脂と着色剤からなるトナー母
粒子と、モース硬度８以上でその平均粒径が０．１μｍ
〜１０μｍである無機微粒子を含有してなる静電荷現像
剤である画像形成方法である。

【００１４】潜像形成工程（静電潜像保持体に静電潜像
を形成する工程）には、従来公知の方法が適用できる。
潜像形成工程においては、電子写真法あるいは静電記録
法によって、感光層あるいは誘電体層等の潜像保持体の
上に静電潜像を形成する。本発明に用いる潜像保持体の
感光層としては、有機系、アモルファスシリコン等公知
のものが使用できる。また、潜像保持体は、アルミニウ
ム又はアルミニウム合金を押出し成型後、表面加工する
等の公知の製法により得られ、装置に応じ円筒状、ベル
ト状等好ましい形状のものを用いることができる。

【００１５】現像工程（静電潜像保持体上の静電潜像を
顕像化する工程）においては、現像剤担持体（現像ロー
ル）としての回転円筒体上に、トナーを層規制部材にて
薄層形成し、現像ニップまで搬送し、現像ロールと静電
潜像を保持する潜像保持体とを現像部にて接触または一
定の間隙を設けて配置し、現像ロールと潜像保持体との
間にバイアスを印加しながら静電潜像をトナーで現像す
る。磁性一成分現像の場合は、現像剤担持体として内部
に磁石が内蔵された回転円筒体が使用され、磁性体を有
するトナーを磁気力にて搬送・保持する。また非磁性一
成分現像の場合は、現像剤担持体にウレタンスポンジ等
のトナー供給ロールなどを圧接し現像剤担持体上にトナ
ーを供給するなどの方法がとられる。

【００１６】本発明に用いる現像剤担持体としては、シ
リコンゴムやＮＢＲ、ＥＰＤＭ等にカーボンなどの導電
剤を分散させた弾性体スリーブ、アルミ・ＳＵＳ等の金
属やセラミックスを引き抜きしたスリーブ、およびトナ
ーの搬送性や帯電性を制御するため基体表面の酸化また
は金属メッキ、研磨、ブラスト処理等の表面処理や樹脂
・帯電制御剤などによるコーテイングを施したスリーブ
が使用されるが、研磨剤に対するスリーブの耐久性、維
持性の点で、トナー層規制部材と同様、剛体のものが好
ましい。

【００１７】本発明においては、層規制部材として剛体
からなるものを使用する。剛体からなる層規制部材を使
用することで、モース硬度８以上の研磨剤を外添した本
発明の静電荷現像剤との接触した場合にも傷つきにくく
なる。ここで、剛体とは、ゴム状弾性を示さないものを
意味し、剛体からなる層規制部材としては、ＳＵＳ、ア
ルミニウム板、リン青銅等の金属ブレードの他、これら
の基体に樹脂をコーティングしたブレードを用いること
ができる。コーティング用樹脂としては、アクリル樹
脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂などの樹脂が挙げら
れる。また、それらの樹脂に二硫化モリブデン、メラミ
ン、グラファイト、シリコーンアクリル等を混合した樹
脂をコーティング用樹脂として用いてもよい。また、剛
体からなる層規制部材としては、ＳＵＳ等の基体にアク
リル樹脂、アルミ、テフロン、塩化ビニル、高密度ポリ
エチレン等の薄板やテープを貼り付けたブレードを用い
ることができる。また、ポリオキシメチレン樹脂やアク
リル樹脂、ガラスなどの板状ブレードを使用することも
できる。

【００１８】また、層規制部材の現像剤担持体への当接
する際の線圧は、５０ｇ／ｃｍより大きく２００ｇ／ｃ
ｍ以下の線圧であり、好ましくは７０ｇ／ｃｍより大き
く１５０ｇ／ｃｍ以下の線圧を満たすように現像する。
ここで、現像担持体と層規制部材の線圧が、５０ｇ／ｃ
ｍより小さいと、トナーに安定した帯電を付与すること
が困難となり、２００ｇ／ｃｍより大きいと層規制部材
へのトナーの固着が激しくなる。

【００１９】また、本発明の現像工程においては、装置
小型化の観点から、潜像保持体の外径が１０ｍｍ〜２５
ｍｍ、好ましくは１０ｍｍ〜２０ｍｍの範囲にあり、か
つ現像剤担持体の外径が５ｍｍ〜１５ｍｍ、好ましくは
５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲にある現像ユニットを使用する
のが望ましい。

【００２０】本発明の画像形成方法は、潜像形成工程・
現像工程の他に、必要に応じ、転写工程、クリーニング
工程、または定着工程を有していてもよい。本発明にお
ける転写工程には、潜像保持体に転写ローラー、転写ベ
ルト等を圧接させトナー像を転写する接触型転写やコロ
トロンを用いる非接触型転写等公知の方法が用いられ
る。クリーニング工程においては、転写工程にて転写さ
れずに潜像保持体に残ったトナーを、クリーナーにより
除去する。本発明におけるクリーニング手段としては、
ブレードクリーニングまたはローラークリーニングなど
の公知のものがあげられる。ブレードクリーニングに
は、シリコーンゴムやウレタンゴムなどの弾性ゴムから
なるブレードが用いられる。また、本発明の画像形成方
法は、クリーニング工程を設けないいわゆるクリーナー
レスシステムに適用することもできる。定着工程におい
ては、転写体に転写されたトナー画像を定着器にて定着
する。定着手段としては、ヒートロールを用いる熱定着
方式が好ましい。

【００２１】本発明の一成分現像剤は、少なくとも結着
樹脂と着色剤からなるトナー母粒子に、モース硬度８以
上でその平均粒径が０．１μｍ〜１０μｍである無機微
粒子を外添してなる静電荷現像剤である。

【００２２】本発明の研磨剤として外添される無機微粒
子は、モース硬度８以上でその平均粒径が０．１μｍ〜
１０μｍである無機微粒子である（以下、「研磨剤微粒
子」という場合がある。）。無機微粒子のモース硬度と
は、無機微粒子を構成する物質のモース硬度を示す。ま
た、モース硬度とは滑石を１、ダイヤモンドを１５と
し、標準となる鉱物と試料を相互に引きかき合わせ、傷
の付く方が軟らかく、硬度が小であるとする定性的な方
法により決められた値であり、本発明のモース硬度は、
具体的には、Fahrenwald Trans. Am. Inst. Mining. Ma
t. Engrs. 112, 88, 1943に記載されている方法で測定
された値である。このモース硬度が８未満では、無機微
粒子の層規制部材表面を研磨する研磨作用が不十分とな
る。モース硬度は１０以上が好ましい。

【００２３】このような無機微粒子としては、無機金属
酸化物、無機金属窒化物、無機金属炭化物、硫酸塩、あ
るいは炭酸金属塩が用いられる。以下に具体例を示す
が、これらに限定されるものではない。酸化セリウム、
酸化クロム、酸化アルミニウム（アルミナ）等の酸化
物、窒化ホウ素、窒化珪素等の窒化物、炭化珪素、炭化
チタン、炭化ホウ素、炭化バナジウム、炭化ホウ素等の
炭化物、ホウ化タングステン等のホウ化物等が挙げら
れ、これらのうち１種、または必要に応じて２種以上を
用いることができる。また、結晶形状等も、特に制限は
なく、たとえば、アルミナにはα、β、γ、δ、η、
θ、κ、χ、ρ等の結晶系のものがあるが、いずれも使
用することができる。本発明においては、この中でも、
適当な研磨効果を示す酸化セリウム等を用いるのが好ま
しい。

【００２４】無機微粒子の平均粒径は０．１μｍ〜１０
μｍであり。０．３〜５．０μｍが好ましい。これら研
磨剤微粒子は、流動性を高めるために外添される流動化
剤微粒子等に比べると大きな粒子であり、材質の硬さに
加え、その大きさによっても、研磨効果を発揮する。従
って、平均粒径０．１μｍ未満だと研磨作用が弱く、層
規制部材に付着・固着したトナーもしくは外添剤を掻き
取る働きを示さなくなる。一方、平均粒径が、１０μｍ
を越えると研磨作用が強くなり過ぎ、現像剤担持体及び
層規制部材、感光体表面を傷つけてしまう。

【００２５】また、無機微粒子は、これらの表面をシラ
ンカップリング剤、シリコーンオイル、チタンカップリ
ング剤、高分子脂肪酸、またはその金属塩等の表面処理
剤で疎水化処理したものでもよい。疎水化処理をするこ
とで、環境差による帯電性が改善される。チタンカップ
リング剤としては、テトラブチルチタネート、テトラオ
クチルチタネート、イソプロピルイソステアロイルチタ
ネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルフォルニ
ルチタネート、ビス（ジオクチルパイロフォスフェー
ト）オキシアセテートチタネート等がある。更に、シラ
ンカップリング剤としては、γ−(2−アミノエチル）ア
ミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチ
ル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−β−(N−
ビニルベンジルアミノエチル）γ−アミノプロピルトリ
メトキシシラン塩酸塩、ヘキサメチルジシラザン、メチ
ルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、
オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラ
ン、ドデシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキ
シシラン、ｏ−メチルフェニルトリメトキシシラン、ｐ
−メチルフェニルトリメトキシシラン等が挙げられる。
シリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーンオイ
ル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、メチルフ
ェニルシリコーンオイル等が使用できる。また、必要に
応じてアルキル変性、アミノ変性、エポキシ変性、カル
ボキシ変性、メルカプト変性、アルコール変性、フッ素
変性等を行ってもよい。また、脂肪酸及びその金属塩と
しては、ウンデシル酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、ウ
ンデカン酸、パルミチン酸、ペンタデカン酸、ステアリ
ン酸、ヘプタデカン酸、アラキン酸、モンタン酸、オレ
イン酸、リノール酸、アラキドン酸等の長鎖脂肪酸が挙
げられ、その金属塩としては亜鉛、鉄、マグネシウム、
アルミニウム、カルシウム、ナトリウム、リチウム等の
金属との塩が挙げられる。

【００２６】本発明の一成分現像剤において、研磨剤微
粒子のトナー母粒子に対する添加量は、研磨剤の種類に
よっても相違し、一概に規定できないが、一般には、ト
ナー母粒子１００重量部に対して、０．２〜２０重量部
が好ましく、より好ましくは１．０〜１０重量部であ
る。これは、添加量が２０重量部を超えるとトナーの分
散安定性が悪くなり、また、研磨作用が強くなり過ぎる
ため現像剤担持体、層規制部材、および感光体表面を傷
つける恐れがある。一方、添加量が０．２重量部未満だ
と研磨作用が弱く、層規制部材に付着・固着したトナー
もしくは外添剤を掻き取る働きを示さなくなるからであ
る。

【００２７】本発明に用いるトナー母粒子は、磁性トナ
ーの場合は少なくとも結着樹脂と磁性体からなり、非磁
性トナーとして用いる場合は、少なくとも結着樹脂と着
色剤からなるが、本発明はトナーが磁性体を含まない非
磁性トナーの場合に特にその効果が発揮される。すなわ
ち、磁性トナーを使用する場合は、トナー表面に磁性体
が露出しており、トナー自身にある程度、層規制部材表
面を研磨する研磨作用があるため、長期使用においても
比較的トナー付着は少ないが、非磁性トナーの場合は、
このような研磨作用がなく層規制部材へ付着しやすい。
さらに、非磁性トナーは、磁性トナーに比べて、トナー
自体チャージアップし易く、静電的にも層規制部材へ付
着し易い。このため、本発明の効果が大きく現れるもの
と考えられる。

【００２８】本発明のトナー母粒子を構成する結着樹脂
としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキ
ル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合
体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−
ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合
体、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、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミ
ド、変性ロジン、パラフィンワックスなど公知の材料が
使用できるが、この中でも、スチレン−アクリル系共重
合体、ポリエステル系樹脂が好ましい。

【００２９】また、本発明は、軟化点９０〜１２０℃の
低軟化点の結着樹脂を用いた場合に特に、その効果が大
きい。ここでいう軟化点とは、フローテスタ（島津製作
所製、ノズル１×１ｍｍ、荷重１０ｋｇ）において測定
した溶融粘度１０⁴Ｐａ・ｓ（１０⁵ｐｏｉｓｅ）にお
ける温度をいう。

【００３０】本発明のトナー母粒子を構成する着色剤と
しては、従来公知のものが使用できる。このようなトナ
ーの着色剤として、たとえば、カーボンブラック、アニ
リンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウル
トラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイ
エロー、メチレンブルークロリド、銅フタロシアニン、
マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ロ
ーズベンガル、C.I. Pigment Red 48:1、C.I. Pigment
Red 122、C.I. Pigment Red 57:1、C.I. Pigment Yello
w 97、C.I. Pigment Yellow 12、C.I. Pigment Yellow
17、C.I. Pigment Yellow 180、C.I. Pigment Blue 15:
1、C.I. Pigment Blue 15:3などを挙げることができ
る。

【００３１】本発明のトナー母粒子を構成する磁性体と
しては、従来使用されている公知のいかなる磁性体でも
使用することができる。例えば、鉄、コバルト、ニッケ
ル等の金属およびこれらの合金、Ｆｅ₃ Ｏ₄ 、γ−Ｆｅ
₂ Ｏ₃ 、コバルト添加酸化鉄等の金属酸化物、ＭｎＺｎ
フェライト、ＮｉＺｎフェライト等のフェライト類など
があげられる。これらの磁性体は、一般に、全トナー材
料に対し、３０〜７０重量％添加して用いられる。

【００３２】また、本発明に用いるトナー母粒子におい
ては、グロス、オフセット性を向上させる目的で、離型
剤を添加しても良い。離型剤としては、炭素数８以上の
パラフィン、ポリオレフィン等が好ましく、例えばパラ
フィンワックス、パラフィンラテックス、マイクロクリ
スタリンワックス、カルナバワックス等、又はポリプロ
ピレン、ポリエチレン等が挙げられ、これらを単独ある
いは併用して用いることができる。

【００３３】また、本発明に用いるトナー母粒子におい
ては、トナーの帯電を補助する目的で、帯電制御剤を添
加することもできる。負帯電トナーとして用いる場合の
帯電制御剤としては、クロム、鉄等のアゾ錯塩染料、サ
リチル酸のクロム、亜鉛、アルミ、ホウ素などの錯化合
物や帯電制御樹脂、正帯電トナーとして用いる場合は、
４級アンモニウム塩等公知のものを用いることができ
る。

【００３４】本発明においては、現像剤に適度な流動性
および帯電性を与える目的で、また、電荷交換性を向上
させる目的で、上記研磨剤微粒子の外に、さらに流動化
剤微粒子や導電粉等の他の微粒子を外添してもよい。こ
のような微粒子としては、たとえば、疎水性シリカ、疎
水化処理微粒子酸化チタン等の無機微粉末、脂肪酸ある
いはその誘導体及び金属塩などの有機微粉末、フッ素系
樹脂、アクリル系樹脂もしくはスチレン系樹脂などの樹
脂微粉が挙げられ、その中でも、表面をシランカップリ
ング剤またはシリコーンオイル等で疎水化処理したシリ
カの無機微粉末が好ましく、特に、シリコーンオイル処
理シリカが好ましい。また、これら微粒子は、トナー母
粒子に対して０．１〜３．０重量部、好ましくは０．２
〜２．０重量部、より好ましくは０．３〜１．５重量部
添加する。

【００３５】本発明に用いる一成分現像剤の粒径は、体
積平均粒径で４〜１２μｍが好ましく、６〜１０μｍが
より好ましい。体積平均粒径が４μｍより小さいと流動
性が著しく悪化するため層形成がうまくできず、カブリ
やダートの原因となり易い。また、１２μｍを超えると
解像度が低下し高画質が得られなくなるばかりでなく、
現像剤の単位重量当たりの帯電量が低下するため、層形
成維持性が悪くカブリやダートが発生し易くなる。な
お、本発明に用いる一成分現像剤の粒径は、コールター
エレクトロニクス社製、粒度測定器「コールターカウン
ターＴＡ−II」にて、アパーチャー径１００μｍで測定
した。

【００３６】本発明に用いる一成分現像剤は、公知の如
何なる方法によっても製造できる。例えば混練粉砕方
式、即ち、結着樹脂と着色剤、帯電制御剤等を予備混合
した後、混練機にて溶融混練し、冷却後、粉砕・分級を
行い、外添剤微粒子を添加混合し、トナーを製造する方
法や、懸濁重合・乳化重合などによる重合方式により製
造することができる。特に、外添剤微粒子の添加混合
は、例えば、Ｖ型ブレンダー、ヘンシェルミキサー、レ
ディゲミキサーによって行うことができる。更に、必要
に応じ、振動篩分機、風力篩分機などを使って、トナー
の粗大粒子を取り除くこともできる。

【００３７】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。

【００３８】実施例１（非磁性一成分トナー１の作製）結着樹脂：テレフタル酸とビスフェノールＡエチレンオキサイド付加物とからなるポリエステル樹脂（重量平均分子量Mw：12000、Tg：65℃、軟化点：100℃ 、比重：1.1g/cm³）９２重量部着色剤：銅フタロシアニンブルー顔料５重量部帯電制御剤：サリチル酸金属塩（商品名「ボントロンＥ８４」、オリエント化学社製）３重量部上記材料を、ヘンシェルミキサーにて予備混合した後、
２軸押し出し混練機にて、設定温度１４０℃、スクリュ
ー回転数３００ｒｐｍ、供給速度１５０ｋｇ／ｈにて混
練した。冷却後、粗粉砕した後、ジェットミルにて微粉
砕し、さらにこの粉砕物を風力分級機にて分級して体積
平均粒径Ｄ５０が９．０μｍのトナー粒子を得た。得ら
れた分級品トナー粒子１００重量部に、平均粒径１２ｎ
ｍのジメチルシリコーンオイル処理シリカ０．８重量部
と平均粒径１５ｎｍのデシルトリメトキシシランで疎水
化処理したルチル型酸化チタン１．０重量部、およびモ
ース硬度１０で平均粒径０．７μｍの酸化セリウム１．
０重量部をヘンシェルミキサーにて混合し、非磁性一成
分トナー１を作製した。（現像剤担持体および潜像保持体）現像剤担持体として
は、直径φ＝１５ｍｍのアルミニウム製の丸棒の円周表
面に機械加工を施し、平均表面粗さＲａ＝０．５μｍの
凹凸を形成したものを用いた。潜像保持体としては、外
径φ＝４０ｍｍのアルミニウム合金で押出し成型後、表
面加工して作製した基材を用いた有機感光体を用いた。（層規制部材１の作製とプリントテスト）アクリル樹脂
（商品名「ＢＲ８０」、三菱レイヨン社製）１５ｇをメ
チルエチルケトン７５ｇに混合させ、ウェーブローター
上で２４時間放置し、層規制部材コート液を得た。この
層規制部材コート液をステンレス製の厚さが０．１５ｍ
ｍの板バネ材上にディップ塗布した後、１１０℃で１時
間乾燥して、層規制部材１を得た。表面のコート層厚は
約１．０μｍであった。現像剤担持体と層規制部材１
を、図１に示す非磁性一成分画像形成装置に線圧７０ｇ
／ｃｍで取り付け、非磁性一成分トナー１を用いて、高
温高湿環境下（２８℃、８５％ＲＨ）および低温低湿環
境下（１０℃、１５％ＲＨ）にて、それぞれ１万枚のプ
リントテストを行ったところ、どちらの環境下において
も十分な画像濃度と背景部かぶり、画像上筋のない高画
質が継続して得られた。テスト終了後、層規制部材を調
べたところトナーの固着は見られなかった。結果を表１
に示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】実施例２（非磁性一成分トナー２の作製）実施例１と同様の分級
品トナー粒子を使用し、この分級品トナー粒子１００重
量部に対して平均粒径１２ｎｍのジメチルシリコーンオ
イル処理シリカ０．８重量部と平均粒径１５ｎｍのデシ
ルトリメトキシシランで疎水化処理したルチル型酸化チ
タン１．０部、およびモース硬度１０で平均粒径５．０
μｍの酸化セリウム０．２重量部をヘンシェルミキサー
にて混合し非磁性一成分トナー２を作製した。（プリントテスト）層規制部材１を、実施例１と同様の
画像形成装置に線圧７０ｇ／ｃｍで取り付け、非磁性一
成分トナー２を用いて、実施例１と同様のプリントテス
トを行ったところ、どちらの環境下においても十分な画
像濃度と背景部かぶり、画像上筋のない高画質が継続し
て得られた。テスト終了後、層規制部材を調べたところ
トナーの固着は見られなかった。結果を表１に示す。

【００４１】実施例３（非磁性一成分トナー３の作製）実施例１と同様の分級
品トナー粒子を使用し、この分級品トナー粒子１００重
量部に対して平均粒径１２ｎｍのジメチルシリコーンオ
イル処理シリカ０．８重量部と平均粒径１５ｎｍのデシ
ルトリメトキシシランで疎水化処理したルチル型酸化チ
タン１．０部、およびモース硬度１２で平均粒径０．５
μｍの窒化ホウ素０．５重量部をヘンシェルミキサーに
て混合し非磁性一成分トナー３を作製した。（プリントテスト）層規制部材１を、実施例１と同様の
画像形成装置に線圧７０ｇ／ｃｍで取り付け、非磁性一
成分トナー３を用いて、実施例１と同様のプリントテス
トを行ったところ、どちらの環境下においても十分な画
像濃度と背景部かぶり、画像上筋のない高画質が継続し
て得られた。テスト終了後、層規制部材を調べたところ
トナーの固着は見られなかった。結果を表１に示す。

【００４２】実施例４（非磁性一成分トナー４の作製）実施例１と同様の分級
品トナー粒子を使用し、この分級品トナー粒子１００重
量部に対して平均粒径１２ｎｍのジメチルシリコーンオ
イル処理シリカ０．８重量部と平均粒径１５ｎｍのデシ
ルトリメトキシシランで疎水化処理したルチル型酸化チ
タン１．０部、およびモース硬度１０で平均粒径０．５
μｍの酸化セリウム０．５重量部をヘンシェルミキサー
にて混合し非磁性一成分トナー４を作製した。（プリントテスト）層規制部材１を、潜像保持体の外径
が１０ｍｍで、かつ現像担持体の外径が１０ｍｍの現像
ユニットに線圧７０ｇ／ｃｍで取り付け、非磁性一成分
トナー４を用いて、実施例１と同様のプリントテストを
行ったところ、どちらの環境下においても十分な画像濃
度と背景部かぶり、画像上筋のない高画質が継続して得
られた。テスト終了後、層規制部材を調べたところトナ
ーの固着は見られなかった。結果を表１に示す。

【００４３】比較例１（非磁性一成分トナー５の作製）実施例１と同様の分級
品トナー粒子を使用し、この分級品トナー粒子１００重
量部に対して平均粒径１２ｎｍのジメチルシリコーンオ
イル処理シリカ０．８重量部と平均粒径１５ｎｍのデシ
ルトリメトキシシランで疎水化処理したルチル型酸化チ
タン１．０部をヘンシェルミキサーにて混合し非磁性一
成分トナー５を作製した。（プリントテスト）層規制部材１を、実施例１と同様の
画像形成装置に線圧７０ｇ／ｃｍで取り付け、非磁性一
成分トナー５を用いて、実施例１と同様のプリントテス
トを行ったところ、高温高湿環境下で2000枚、低温低湿
環境下で1000枚を超えたあたりから画像上に筋が発生
し、画像濃度の低下、背景部のかぶりがしだいに悪化し
た。テスト終了後、層規制部材を調べたところスリーブ
との当接Ｎｉｐ部にトナーの固着が多く見られた。結果
を表１に示す。

【００４４】比較例２（非磁性一成分トナー６の作製）実施例１と同様の分級
品トナー粒子を使用し、この分級品トナー粒子１００重
量部に対して平均粒径１２ｎｍのジメチルシリコーンオ
イル処理シリカ０．８重量部と平均粒径１５ｎｍのデシ
ルトリメトキシシランで疎水化処理したルチル型酸化チ
タン１．０部、およびモース硬度１〜２で平均粒径０．
５μｍの二硫化モリブデン０．５重量部をヘンシェルミ
キサーにて混合し非磁性一成分トナー６を作製した。（プリントテスト）層規制部材１を、実施例１と同様の
画像形成装置に線圧７０ｇ／ｃｍで取り付け、非磁性一
成分トナー６を用いて、実施例１と同様のプリントテス
トを行ったところ、高温高湿環境下で2000枚、低温低湿
環境下で1000枚を超えたあたりから画像上に筋が発生
し、画像濃度の低下、背景部のかぶりがしだいに悪化し
た。テスト終了後、層規制部材を調べたところスリーブ
との当接Ｎｉｐ部にトナーの固着が多く見られた。結果
を表１に示す。

【００４５】比較例３（非磁性一成分トナー７の作製）実施例１と同様の分級
品トナー粒子を使用し、この分級品トナー粒子１００重
量部に対して平均粒径１２ｎｍのジメチルシリコーンオ
イル処理シリカ０．８重量部と平均粒径１５ｎｍのデシ
ルトリメトキシシランで疎水化処理したルチル型酸化チ
タン１．０部、およびモース硬度１０で平均粒径５．０
μｍの酸化セリウム２．５重量部をヘンシェルミキサー
にて混合し非磁性一成分トナー７を作製した。（層規制部材３の作製とプリントテスト）０．１５ｍｍ
の厚みのＳＵＳ基板に１ｍｍ厚さのウレタンゴムを張り
貼り付け、層規制部材３を得た。層規制部材３を、実施
例１と同様の画像形成装置に線圧７０ｇ／ｃｍで取り付
け、非磁性一成分トナー７を用いて、実施例１と同様の
プリントテストを行ったところ、高温高湿環境下で2000
枚、低温低湿環境下で1000枚を超えたあたりから画像濃
度の低下、背景部のかぶりが発生し、次第に悪化してい
った。テスト終了後、現像剤担持体、層規制部材、およ
び潜像保持体を調べたところ、表面に傷が確認された。
結果を表１に示す。

【００４６】（非磁性一成分画像形成装置）図１に、実
施例１〜４、比較例１〜２の画質評価に用いた画像形成
装置を示す。非磁性トナーを有する現像機は、表面をサ
ンドブラストし平均表面粗さRa 0.5μｍにしたアルミニ
ウム製現像剤担持体３と、アクリル系樹脂にカーボンブ
ラックを分散させた現像剤供給ローラー４とから構成さ
れる。現像剤担持体３は潜像保持体１と０．２ｍｍの間
隙をもって非接触で配置した。また、潜像保持体１はロ
ーラー帯電器２で帯電させた後、レーザー光で露光して
静電潜像を形成し、現像剤担持体３と現像剤供給ローラ
ー４、現像剤層規制部材５にはＶｐｐ２．０ｋＶ、周波
数２．０ｋＨｚの交流電圧と−３００Ｖの直流電圧をか
けて静電潜像を現像するようにした。現像剤担持体での
トナー層形成は現像剤層規制部材５を現像剤担持体３に
一定の線圧で当接させておこなった。また、潜像保持体
１の周速は８０ｍｍ／ｓ、現像剤担持体３の周速は１１
０ｍｍ／ｓとし、トナーの転写は転写ローラーを用い、
クリーニングはブレード式クリーナーを用いた。定着は
熱ローラー定着器を用いた。

【００４７】（画質評価方法）＜画像濃度＞Ｘ−ｒｉｔｅ社製の濃度測定器、Ｘ−ｒｉ
ｔｅ４０４Ａにより測定した。＜プリント上かぶり＞５０倍のルーペで背景部を観察し
官能評価した。全くなし、若干あり、かなりありをそれ
ぞれ、○、△、×と評価した。＜画像上白筋＞Ａ４用紙にトナーを全面現像した画像の
筋発生数で、５本以下を○、６〜１０本を△、１１本以
上を×と評価した。

【００４８】実施例１〜４から、本発明の画像形成方法
を用いれば、高温高湿環境下だけでなく、高帯電でトナ
ーの固着の起き易い低温低湿環境下においても、十分な
画像濃度と背景部かぶり、画像上筋のない高画質が１万
枚まで維持できることが分かる。すなわち、高画質が長
期に渡り継続して得られることが分かる。また、研磨剤
によって、層規制部材が傷つくことがなく、層規制部材
のライフが著しく伸長していることが分かる。一方、現
像剤に研磨剤を外添しない場合には、高温高湿環境下
で、2000枚、低温低湿環境下では、1000枚を超えたあた
りから画像上に筋が発生し、画像濃度の低下、背景部の
かぶりが生じていることが分かる（比較例１）。また、
現像剤にモース硬度の低い微粒子を外添した場合には、
高温高湿環境下で、2000枚、低温低湿環境下では、1000
枚を超えたあたりから画像上に筋が発生し、画像濃度の
低下、背景部のかぶりが生じていることが分かる（比較
例２）。また、層規制部材に弾性体を使用した場合に
は、高温高湿環境下で、2000枚、低温低湿環境下では、
1000枚を超えたあたりから、画像上に筋が発生し、層規
制部材表面に傷が生じていることが分かる（比較例
３）。

【発明の効果】本発明の画像形成方法によれば、トナー
が層規制部材に固着し難いため、トナーの帯電、層形成
が安定し、また、帯電の環境依存性も少ないため、長期
に渡り高画像濃度が得られ、低現像性、背景部かぶり、
画像上での白筋の発生等の問題を生じない優れた画質を
得ることが可能である。また、研磨剤によって、層規制
部材が傷つくことがなく、長期に渡り層規制部材を継続
して使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像剤層規制部材を有する画像形成装
置の概略的構成図である。

【符号の説明】１潜像保持体２ローラ帯電器３現像剤担持体４現像剤供給ローラ５現像剤層規制部材６転写ローラ７クリーナー８定着器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉原宏太郎神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者石田晴英神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静電潜像保持体に静電潜像を形成し、現
像剤担持体に層規制部材を当接して現像剤担持体上に一
成分現像剤の薄層を形成して、前記静電潜像保持体上の
静電潜像を顕像化する画像形成方法において、前記層規制部材が剛体からなり、かつ、前記現像剤担持
体に前記層規制部材が５０ｇ／ｃｍより大きく２００ｇ
／ｃｍ以下の圧力で当接してなり、前記一成分現像剤が、少なくとも結着樹脂と着色剤から
なるトナー母粒子と、モース硬度８以上でその平均粒径
が０．１μｍ〜１０μｍである無機微粒子を含有してな
る静電荷現像剤であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】前記トナー母粒子が、非磁性一成分トナ
ーである請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】前記無機微粒子の含有量が、前記トナー
母粒子に対して、０．２重量％〜２０重量％である請求
項１または２に記載の画像形成方法。
【請求項４】前記結着樹脂の軟化点が、９０℃〜１１
０℃である請求項１から３までのいずれか一項に記載の
画像形成方法。
【請求項５】前記静電潜像保持体の外径が、１０ｍｍ
〜２５ｍｍである請求項１から４までのいずれか一項に
記載の画像形成方法。
【請求項６】前記現像剤担持体の外径が５ｍｍ〜１５
ｍｍである請求項１から５までのいずれか一項に記載の
画像形成方法。
【請求項７】前記一成分現像剤が、さらに、平均粒径
５ｎｍ〜５０ｎｍの無機微粒子を含有してなる請求項１
から６までのいずれか一項に記載の画像形成方法。
【請求項８】前記現像剤担持体が、金属、セラミック
ス、およびプラスチックからなる群から選ばれてなる請
求項１から７までのいずれか一項に記載の画像形成方
法。