JP2002323792A

JP2002323792A - 画像形成方法及びそれに用いる静電荷像現像用トナー

Info

Publication number: JP2002323792A
Application number: JP2002042191A
Authority: JP
Inventors: Yasutaka Iwamoto; 康敬岩本; Fumihiro Sasaki; 文浩佐々木; Hiroaki Matsuda; 浩明松田; Hiroshi Nakai; 洋志中井; Hiroto Higuchi; 博人樋口; Hiyo Shu; 冰朱; Maiko Kondo; 麻衣子近藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-02-20
Filing date: 2002-02-19
Publication date: 2002-11-08

Abstract

(57)【要約】【課題】感光体への均一帯電時にオゾン集の発生が殆
ど起らず、また帯電部材へのトナー汚染が生じない電子
写真方式による画像形成法、画像形成装置及びそれに用
いるトナーを提供する。【解決手段】帯電ローラを用いる接触帯電方式を採用
する。ここで接触帯電ローラの表面粗さは２〜４０μｍ
である。トナーの結着樹脂にはＴＨＦ可溶分により求め
られたＧＰＣによる分子量分布の値が１０００〜１００
００の間に少なくとも一つのピークを有し、かつ、該分
子量分布の半値幅が分子量１５０００以下のものを用い
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、電子写真法、静電
記録法等の画像形成方法及びその方法で用いられる静電
画像現像用トナーに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真法、静電記録法などの画
像形成方法には米国特許第２，２９７，６９１号明細
書、特公昭４２−２３９１０号公報及び特公昭４３−２
４７４８号公報等、多数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、種々の手段により感光体上
に電気的潜像（静電潜像）を形成し、次いで該潜像を現
像剤（トナー）を用いて現像し、必要に応じて紙等の被
記録材にトナー像を転写した後、加熱、圧力、加熱加圧
あるいは溶剤蒸気などにより定着し複写物を得るもので
ある。またトナー像を転写する工程を有する場合には、
通常感光体上から残余のトナーを除去するための工程が
設けられている。

【０００３】電気的潜像を現像剤を用いて可視化する現
像方法は、例えば、米国特許第２，８７４，０６３号明
細書に記載されている磁気ブラシ法、同２，６１８，５
５２号明細書に記載されているカスケード現像法及び同
２，２２１，７７６号明細書に記載されている粉末雲
法、同第３，９０９，２５８号明細書に記載されている
導電性の磁性トナーを用いる方法などが知られている。

【０００４】これらの現像方法に適用するトナーとして
は、従来、天然あるいは結着樹脂中に着色剤（染料、顔
料）を分散させた微粉末が使用されている。例えば、ポ
リスチレンなどの結着樹脂中に着色剤を分散させたもの
を１〜３０μｍ程度に微粉砕した粒子がトナーとして用
いられている。磁性トナーとしてはマグネタイト等の磁
性体粒子を含有せしめたものが用いられている。これら
トナーはキャリアを用いることなくトナー単独で一成分
系現像剤とされてもよく、またキャリアと混合して二成
分系現像剤とされてもよい。二成分系現像剤のキャリア
としては、通常ガラスビーズ、鉄粉などが用いられる。

【０００５】今日、このような画像形成方法は、一般的
な複写機だけでなくコンピューターの出力や、マイクロ
フィルムの焼付けなどに広く利用されてきている。その
ため、要求される性能はより高度になり、より小型化、
より軽量化、より低エネルギー化、よりメンテナンスフ
リー、よりパーソナルというような、さまざまの性能を
同時に要求されるようになってきた。これらを満足する
ために、トナーに対する要求も種々の面でより厳しくな
ってきている。

【０００６】例えば上記のように、応用範囲が広がり、
一般のオフィスや自宅で使用されるに到って、トナーと
しては物質としての安全性はもちろんのこと、定着時に
発生する臭気にも気を配ることが必要となってきてい
る。また、複写機、プリンター等は、脱臭、即ち、臭気
やオゾン等を吸着するためにフィルターを付設している
場合が多いが、これは生産コスト的にも不利であり、ま
た、脱臭性能維持のためには、定期的な交換等の煩わし
さもある。

【０００７】その一方で、帯電工程でみられるオゾンの
発生も問題視されている。特にコロナ帯電によるオゾン
の発生は好ましくなく、一般的なユーザーではこれを不
快とする傾向が強い。そこで、接触帯電方式が多く採用
されるようになってきている。この接触帯電方式は直接
感光体に電荷を与えることができるため、消費電力の効
率に優れており、オゾンの発生も殆どない等のメリット
を有している。そして、接触帯電方式には帯電ローラを
用いるものと、帯電ブラシを用いるものが知られている
が、帯電ローラの方が均一な帯電が行ないやすいことか
ら一般に採用されている。しかし、帯電ローラを使用し
た場合には、感光体のクリーニング工程で除去しきれな
い、いわゆるクリーニングブレードすり抜けトナーが該
帯電ローラーに蓄積し易く、その結果、感光体への帯電
不良を招きやすいという欠点がある。加えて、このクリ
ーニングブレードすり抜けトナーの帯電ローラーへの蓄
積はトナーの小粒径化で一層顕著である。

【０００８】そこで、帯電ローラに付着しにくいトナー
が検討され、例えば特許第０２８１４２１１号では接触
帯電手段に於いて、トナーのベンズアルデヒドの含有量
が０．００５重量％以下、結着樹脂のＭｗ（重量平均分
子量）とＭｎ（数平均分子量）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）を
５以上、分子量１０，０００以下の成分が１０〜５０重
量％含有する事を規定しているが、これも帯電ローラー
汚染を抑制するまでには到っていない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
のような欠点を改良し、接触帯電ローラーへのトナー汚
染が少ない画像形成方法及び静電荷像現像用トナーを提
供することにある。本発明の他の目的は、他の特性にお
いても優れた性能を同時に満足する画像形成方法及び静
電荷像現像用トナーを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは接触帯電方
式による画像形成方法について改めて検討を行なった結
果、接触帯電ローラの表面粗さと、トナーの主として結
着樹脂成分とを規定することによって、接触帯電ローラ
へのトナー付着が極力防止されることを見出した。本発
明はこれによりなされたものである。

【００１１】上記課題は下記（１）〜（７）によって達
成される。

【００１２】（１）感光体表面を接触帯電ローラで一様
に帯電する帯電工程、これに像露光を施して静電潜像を
形成する露光工程、この静電潜像をトナーで現像する現
像工程、トナー像を直接又は中間転写体を介して被記録
体上に転写する転写工程、被記録体上に転写されたトナ
ー像を加熱定着する定着工程を有する画像形成方法にお
いて、該接触帯電ローラとして表面粗さが２〜４０μｍ
であるものを用いるとともに、該トナーとして着色剤及
び結着樹脂を主成分とし、かつ、その結着樹脂はＴＨＦ
可溶分により求められたＧＰＣによる分子量分布の値が
１０００〜１００００の間に少なくとも一つのピークを
有し、該分布の半値幅が分子量１５０００以下であるも
のを用いることを特徴とする画像形成方法。

【００１３】（２）感光体表面を表面粗さ２〜４０μｍ
の接触帯電ローラで一様に帯電する帯電工程、これに像
露光を施して静電潜像を形成する露光工程、この静電潜
像をトナーで現像する現像工程、トナー像を直接又は中
間転写体を介して被記録体上に転写する転写工程、被記
録体上に転写されたトナー像を加熱定着する定着工程を
有する画像形成方法に用いられるトナーであって、該ト
ナーは着色剤及び結着樹脂を主成分とし、かつ、その結
着樹脂はＴＨＦ可溶分により求められたＧＰＣによる分
子量分布の値が１０００〜１００００の間に少なくとも
一つのピークを有し、該分布の半値幅が分子量１５００
０以下であることを特徴とする静電荷像現像用トナー。

【００１４】（３）上記（２）に記載のトナーにおい
て、粒径５μｍ以下が１０〜７０個数％、重量平均粒径
が６．０〜１０．５μｍであることを特徴とする静電荷
像現像用トナー。

【００１５】（４）上記（２）又は（３）に記載のトナ
ーにおいて、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５７〜６５℃の
範囲内であることを特徴とする静電荷像現像用トナー。

【００１６】（５）上記（２）〜（４）のいずれかに記
載のトナーにおいて、結着樹脂が少なくともスチレン樹
脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂の単独又は併用で
あることを特徴とする静電荷像現像用トナー。

【００１７】（６）上記（２）〜（５）のいずれかに記
載のトナーにおいて、結着樹脂の結着樹脂のＴＨＦ可溶
分により求められたＧＰＣによる分子量分布の分子量１
０００００以上の重量％が２０％以下の範囲内であるこ
とを特徴とする静電荷像現像用トナー。

【００１８】（７）感光体と、該感光体の表面を帯電す
る、表面粗さが２〜４０μｍの接触帯電ローラと、該表
面に像露光を施して静電潜像を形成する露光部と、該静
電潜像を着色剤及び結着樹脂を主成分とするトナーで現
像する現像部と、トナー像を直接又は中間転写体を介し
て被記録体上に転写する転写部と、被記録体上に転写さ
れたトナー像を加熱定着する定着部からなる画像形成装
置において、該トナーの結着樹脂は、ＴＨＦ可溶分によ
り求められたＧＰＣによる分子量分布の値が１０００〜
１００００の間に少なくとも一つのピークを有し、該分
布の半値幅が分子量１５０００以下であることを特徴と
する画像形成装置。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。本発明者等は、接触帯電ローラの表面粗さが帯電
ローラー表面へのトナー付着防止に重要な役割を果たす
ことを見出した。又、接触帯電ローラとして表面粗さが
２〜４０μｍであるものを用いるとともに、トナーの結
着樹脂（バインダー）として特定の分子量分布を持つも
のを用いることにより、良好な帯電性能を維持しつつ、
帯電ローラー表面へのトナー付着が効果的に防止できる
ことを見出した。帯電ローラーとしては、表面粗さが２
〜４０μｍであればいかなるタイプのものでも使用でき
る。帯電ローラー表面粗さが粗いほどトナー汚染の防止
には有利である。これはローラーから感光体上のクリー
ニングブレードすり抜けトナーにかかる応力が分散され
る為に固着し難い為と考えられる。しかし表面粗さが４
０μｍを超えた場合、感光体に十分な接触帯電を与えに
くく、帯電不良を招き易い。一方表面粗さが２μｍ未満
となると帯電ローラー表面へのトナー付着防止が不十分
となる。帯電ローラーの表面粗さは好ましくは５〜２５
μｍの範囲である。

【００２０】融着や静電付着などにより帯電ローラーへ
のトナー汚染を防止するためには、又、トナーに用いる
結着樹脂が、ＴＨＦ可溶分により求められたＧＰＣによ
る分子量分布の値が１０００〜１００００の間に少なく
とも一つのピークを有し、該分布の半値幅が分子量１５
０００以下であることが重要であることをが重要であ
る。

【００２１】また、トナーの結着樹脂のＴＨＦ可溶分に
より求められたＧＰＣによる分子量分布の分子量１０⁵
以上の重量％を２０％以下とすることが、帯電ローラー
へのトナー付着による汚染防止には有効である。２０％
を越えると帯電量分布が不均一となり易く、帯電ローラ
ーへの静電付着が発生し易く、好ましくない。

【００２２】また、重量平均粒径が６．０〜１０．５μ
ｍであり、５μｍ以下の粒子径のものが１０〜７０個数
％であるような粒径分布を持つトナーを用いることが、
帯電ローラーのトナー汚染を防止する上で好ましい。特
に、トナー母体への添加剤（外添剤）を使用する場合、
添加剤のトナーへの付着が均一となり易く、かつトナー
母体から余剰な添加剤が遊離し難くなり、添加剤に起因
するによる帯電ローラー汚染が改善される。

【００２３】また、トナーのＴｇを５７〜６５℃とする
ことが帯電ローラー汚染を防止する上で好ましい。感光
体に残存するトナーが帯電ローラーが摩擦接触すると熱
が発生しトナー融着やトナー軟化により帯電ローラーの
汚染が生じるが、トナーのＴｇを５７〜６５℃とするこ
とこの汚染は抑制される。Ｔｇは一般的なＤＳＣにより
求めることができる。

【００２４】ここで、帯電ローラーの表面粗さは、小坂
研究所社製のＳＥ−３３００触芯式表面粗さ計（ピック
アップ：ダイヤモンドＰＵＤＪ−２Ｓ相当）を用い、
送りを０．２ｍｍ／ｓｅｃで軸方向に所定距離引くこと
で計測される。

【００２５】ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグ
ラフィ）は次のようにして測定される。４０℃のヒート
チャンバー中でカラムを安定させ、この温度におけるカ
ラムに、溶媒としてＴＨＦを毎分１ｍｌの流速で流し、
試料濃度として０．０５〜０．６重量％に調製した樹脂
のＴＨＦ試料溶液を５０〜２００μｌ注入して測定す
る。試料（トナー）の分子量測定に当っては、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
により作成された検量線の対数値とカウント数との関係
から算出する。検量線作成用の標準ポリスチレン試料と
しては、例えばＰｒｅｓｓｕｒｅＣｈｅｍｉｃａｌ
Ｃｏ．あるいは東洋ソーダ工業社製の分子量が６×１０
²、２．１×１０³、４×１０³、１．７５×１０⁴、５．
１×１０⁴、１．１×１０⁵、３．９×１０⁵、８．６×
１０⁵、２×１０⁶、４．４８×１０⁶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。
また、検出器にはＲＩ（屈折率）検出器を用いる。

【００２６】ＴＨＦ可溶分の測定方法は次のようにして
測定される。ゲル含量は、樹脂を１５０℃でプレスし、
８０メッシュの金属かごに入れ、トルエン中に２３℃２
４時間浸漬し、乾燥後、不溶分の重量を測定し、算出す
ることによって求められる。また、数平均分子量および
重量平均分子量はＧＰＣ法により求められる。測定条件
として、ＧＰＣ装置：ＨＬＣ−８０２Ａ，東ソー（株）
製、ディテクター：ＲＩ、カラム：ＧＭＨ×６，東ソー
（株）製、溶媒：テトラヒドロフラン、流速：１．０ｍ
ｌ／ｍｉｎ、試料：０．５％テトラヒドロフラン溶液、
カラム温度：３８℃を採用する。試料の有する分子量分
布について、数種の単分散ポリスチレン標準試料により
作成した検量線の対数値とカウント数の関係から試料の
分子量を算出する。

【００２７】次にトナー粒度の測定について説明する。
トナー粒度分布はコールターカウンターを用いて行な
う。即ち、測定装置としてはコールターカウンターＴＡ
−ＩＩ型（コールター社製）を用い、個数分布、体積分
布を出力するインターフェイス（日科機社製）及びＰＣ
９８０１パーソナルコンピューター（ＮＥＣ社製）を接
続し、電解液は１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣ
ｌ水溶液を調製する。測定法としては、前記電解水溶液
１０〜１５ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましく
はアルキルベンゼンスルフォン酸塩を０．１〜５ｍｌ加
え、更に測定試料を２〜２０ｍｇ加え、超音波分散器で
約１〜３分分散処理を行なう。別のビーカーに電解水溶
液１００〜２００ｍｌを入れ、その中に前記サンプル分
散液を所定の濃度になるように加え、前記コールターカ
ウンターＴＡ−ＩＩ型によりアパーチャーとして１００
μｍアパーチャーを用いて個数を基準として２〜４０μ
ｍの粒子の粒度分布を測定し、２〜４０μｍの粒子の体
積分布と個数分布を算出し、体積分布から求めた重量基
準の重量平均粒径（Ｄ４：各チャンネルの中央値をチャ
ンネルの代表値とする）を求める。

【００２８】本発明で用いるトナーの構成につき次に説
明する。トナーは着色剤と結着樹脂を主成分とする。結
着樹脂として少なくともスチレン樹脂、アクリル樹脂、
ポリエステル樹脂のいずれか１種又は２種以上を併用す
ることが、上記トナー粒径を得やすく、また帯電もシャ
ープ分布を得やすい等も効果が得られる点で好ましい。
スチレン樹脂はスチレン、α−メチルスチレン、ビニル
トルエン、クロルスチレンなどのスチレンもしくはその
同族体のモノマーの重合体又は共重合体である。

【００２９】アクリル樹脂はアクリルもしくはメタクリ
ルモノマーの重合体又は共重合体である。このようなモ
ノマーの例としては、アクリル酸、アクリル酸メチル、
アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブ
チル、アクリル酸オクチル、アクリル酸２−エチルヘキ
シル、アクリル酸ｎ−テトラデシル、アクリル酸ｎ−ヘ
キサデシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸シクロヘ
キシル、アクリル酸ジエチルアミノエチル、アクリル酸
ジメチルアミノエチルなどのアクリル酸エステル類が挙
げられ、同様にメタクリル酸、メタクリル酸メチル、メ
タクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル
酸ブチル、メタクリル酸アミル、メタクリル酸ヘキシ
ル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸オ
クチル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ドデシル、
メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸シクロヘキシル、
メタクリル酸フェニル、メタクリル酸２−ヒドロキシエ
チル、メタクリル酸２−ヒドロキシプロピル、メタクリ
ル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸グリシジル、
メタクリル酸ステアリルなどのメタクリル酸エステル類
が挙げられる。

【００３０】前述のスチレン樹脂及びアクリル樹脂に用
いるコモノマーとしては、例えばアクリロニトリル、２
−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、ビニルカルバ
ゾール、ビニルメチルエーテル、ブタジエン、イソブレ
ン、無水マレイン、マレイン酸、マレイン酸モノエステ
ル類、マレイン酸ジエステル類、酢酸ビニルなどが挙げ
られる。

【００３１】スチレン樹脂、アクリル樹脂は２官能もし
くは多官能架橋剤により架橋しても良い。２官能の架橋
剤としては、ジビニルベンゼン、ビス（４−アクリロキ
シポリエトキシフェニル）プロパン、エチレングリコー
ルジアクリレート、１，３−ブチレングリコールジアク
リレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、
１，５−ペンタンジオールジアクリレート、１，６−ヘ
キサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコー
ルジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレー
ト、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエ
チレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコ
ール＃２００，＃４００，＃６００の各ジアクリレー
ト、ジプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロ
ピレングリコールジアクリレート、ポリエステル型ジア
クリレート（ＭＡＮＤＡ、日本化薬社製）、及び以上の
アクリレートをメタクリレートにかえたものが挙げられ
る。

【００３２】多官能の架橋剤としては、ペンタエリスリ
トールトリアクリレート、トリメチロールエタントリア
クリレート、トリメチロールプロパントリアクリレー
ト、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリ
ゴエステルアクリレート及びそのメタクリレート、２，
２−ビス（４−メタクリロキシ、ポリエトキシフェニ
ル）プロパン、ジアリルフタレート、トリアリルシアヌ
レート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルトリ
メリテート、ジアリールクロレンデート等が挙げられ
る。

【００３３】本発明で結着樹脂として好ましく用いられ
るポリエステル樹脂は一般的に多価アルコールと多塩基
性カルボン酸又はその反応性酸誘導体との反応によって
製造することができる。

【００３４】このポリエステル樹脂を構成する多価アル
コールとしては、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、ネオペンタングリコール、シ
クロヘキサンジメタノール等のジオール類、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等のビス
フェノールＡアルキレンオキサイド付加化合物、その他
の２価アルコールなどが挙げられる。

【００３５】また、多塩基性カルボン酸としては、例え
ば、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ア
ルキルコハク酸、マレイン酸、フマル酸、メサコン酸、
シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、シクロヘキ
サンジカルボン酸、イソフタル酸、テレフタル酸、その
他の２塩基性カルボン酸、あるいはこれらの酸無水物、
アルキルエステル、酸ハライド等の反応性酸誘導体など
が挙げられる。

【００３６】これらのカルボン酸に加え、ポリマーをテ
トラヒドロフラン不溶分が生じない程度に非線状化する
ために、上記のカルボン酸に加え、３価以上の多価アル
コール及び／又は３価以上の多塩基性カルボン酸を加え
てもよい。

【００３７】３価以上の多価アルコールとしては、例え
ば、ソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトラオ
ール、１，４−ソルビタン、ペンタエリスリトール、
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−トリメチロールベンゼン等を挙げることができる。

【００３８】３価以上の多塩基性カルボン酸としては、
例えば、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，
４−シクロヘキサントリカルボン酸、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、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸等を挙げ
ることができる。

【００３９】これらのポリエステル樹脂の中でも、芳香
族多価カルボンとビスフェノールＡとを主単量体成分と
する重縮合物、例えば、テレフタル酸・ビスフェノール
Ａのエチレンオキサイド付加物・シクロヘキサンジメタ
ノールから得られる線状ポリエステルが望ましい。

【００４０】本発明に使用す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
ＳＭ、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
ＦＲＲ、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、結着樹脂に対し５〜２０重量％の割合で加え
ることが好ましい。

【００４１】本発明のトナーは磁性材料を含む磁性トナ
ーとしても良い。磁性材料としては、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。これらの磁性材料には着色剤として作用する
ものもある。

【００４２】これら磁性材料は通常微粉末として用いら
れ、その含有割合は、結着樹脂１００重量部に対して３
０〜１５０重量部が好ましく、より好ましくは４０〜１
００重量部である。

【００４３】トナーは荷電制御剤を含有していても良
く、荷電制御剤としては、正又は負の荷電制御剤が使用
される。

【００４４】正荷電制御剤としては、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．ＢａｓｉｃＹｅｌｌｏｗ２（Ｃ．Ｉ．４１
０００）、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＹｅｌｌｏｗ３、Ｃ．
Ｉ．ＢａｓｉｃＲｅｄ１（Ｃ．Ｉ．４５１６０）、
Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＲｅｄ９（Ｃ．Ｉ．４２５０
０）、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＶｉｏｌｅｔ１（Ｃ．Ｉ．
４２５３５）、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＶｉｏｌｅｔ３
（Ｃ．Ｉ．４２５５５）、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＶｉｏｌ
ｅｔ１０（Ｃ．Ｉ．４５１７０）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉ
ｃＶｉｏｌｅｔ１４（Ｃ．Ｉ．４２５１０）、Ｃ．
Ｉ．ＢａｓｉｃＢｌｕｅ１（Ｃ．Ｉ．４２０２
５）、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＢｌｕｅ３（Ｃ．Ｉ．５
１００５）、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＢｌｕｅ５（Ｃ．
Ｉ．４２１４０）、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＢｌｕｅ７
（Ｃ．Ｉ．４２５９５）、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＢｌｕ
ｅ９（Ｃ．Ｉ．５２０１５）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ
Ｂｌｕｅ２４（Ｃ．Ｉ．５２０３０）、Ｃ．Ｉ．Ｂａ
ｓｉｃＢｌｕｅ２５（Ｃ．Ｉ．５２０２５）、Ｃ．
Ｉ．ＢａｓｉｃＢｌｕｅ２６（Ｃ．Ｉ．４４０２
５）、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＧｒｅｅｎ１（Ｃ．Ｉ．４
２０４０）、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＧｒｅｅｎ４
（Ｃ．Ｉ．４２０００）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．ＳｏｖｅｎｔＢｌａ
ｃｋ３（Ｃ．Ｉ．２６１５０）、ハンザイエローＧ
（Ｃ．Ｉ．１１６８０）、Ｃ．Ｉ．Ｍｏｒｄｌａｎｔ
Ｂｌａｃｋ１１、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌａｃｋ
１等が挙げられる。

【００４５】また、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。

【００４６】負荷電制御剤としては、特公昭４１−２０
１５３号公報、同４２−２７５９６号公報、同４４−６
３９７号公報、同４５−２６４７８号公報など記載され
ているモノアゾ染料の金属錯体、さらには特開昭５０−
１３３３３８号公報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号公報、特公昭５８−４１５０８号
公報、特公昭５８−７３８４号公報、特公昭５９−７３
８５号公報などに記載されているサリチル酸、ナフトエ
酸、ダイカルボン酸のＺｎ，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、ダイカルボン酸の金属錯
体が好ましい。

【００４７】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結着樹
脂１００重量部に対して、０．１〜３重量部の添加量が
好ましい。

【００４８】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。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。

【００４９】上記のトナーはそのまま用いることができ
るが、流動性や帯電性を改善する目的で無機酸化物微粒
子や有機ポリマー微粒子を外添剤として表面に加えるこ
とができる。このような外添剤の具体例としてはシリ
カ、チタニア、アルミナ、ビニル系重合体、共重合体が
挙げられる。その使用量はトナー重量の０．０５〜５％
程度である。又、トナーは１成分系、２成分系現像剤の
いずれの形態で用いても良い。２成分系現像剤として用
いる場合のキャリアは従来慣用のものが使用でき、例え
ば、鉄粉、フェライト、ニッケル、ガラスビーズ、これ
らの樹脂被覆体などが例示できる。

【００５０】次に、本発明の画像形成方法及び装置につ
いて図１を参照しつつ説明する。図１の画像形成装置
は、感光体１０１、感光体の表面を帯電する、表面粗さ
が２〜４０μｍの接触帯電ローラ１０２、該表面に像露
光を施して静電潜像を形成する露光部１０３、該静電潜
像を着色剤及び結着樹脂を主成分とするトナーで現像す
る現像部１０４、トナー像を直接又は中間転写体（図示
しない）を介して被記録体１０９上に転写する転写部１
０５と、被記録体上に転写されたトナー像を加熱定着す
る定着部１０８、転写後の感光体表面に残存するトナー
を除去するトナー除去部１０６からなる。１０４ａ及び
１０４ｂはそれぞれ現像スリーブ及び現像剤（トナー）
である。

【００５１】静電荷像をトナーを用いて現像する工程に
は、前述の磁気ブラシ法、カスケード現像法、粉末雲
法、米国特許第３，９０９，２５８号明細書に記載され
ている導電性の磁性トナーを用いる方法、特開昭５３−
３１１３６号公報に記載されている高抵抗の磁性トナー
を用いる方法などがある。一成分系現像剤を用いる画像
形成方法にも適している。現像画像を被転写部材に転写
する工程には、コロナ転写方式、当接転写部材へのバイ
アス印加方式などの静電転写方式などが用いられる。

【００５２】感光体と非接触な部材から感光体上へのコ
ロナ放電を利用した帯電及び／或いは転写及び／或いは
除電等の方式は、オゾン発生を伴うため、本発明ではそ
れぞれ感光体への直接当接部材（すなわち、接触帯電手
段）を通してバイアス印加する接触帯電方式が採用され
る。このような方式は、従来の複写機・プリンターに付
設されていることの多かった活性炭フィルターが除去さ
れる場合があるが、特にその場合には、本発明で使用す
るトナーは顕著な効果を上げるものである。

【００５３】さらに、感光体の感光層もしくは絶縁層上
の残余のトナーを除去する工程には、ブレードクリーニ
ング方式、ファーブラシクリーニング方式などが適用さ
れるが、特にブレードクリーニング方式に適している。

【００５４】また被記録体上のトナー像はこの被記録体
上に定着される必要があるが、そのための手段として
は、加熱定着手段、フラッシュ加熱定着手段などを用い
うるが、特に加熱加圧手段である加熱ローラ定着手段が
適している。

【００５５】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、これは本発明を何ら限定するものではない。ここ
で、実施例に記載されている部数、％は、すべて重量
部、重量％を示す。なお、ポリエステル製造時の組成は
表１のとおりである。

【００５６】（実施例１）表１に示した組成物を、温度
計、攪拌器、コンデンサー及び窒素ガス導入管を備えた
容量１Ｌの４つ口丸底フラスコ内に入れ、このフラスコ
をマントルヒーターにセットし、窒素ガス導入管より窒
素ガスを導入してフラスコ内を不活性雰囲気下に保った
状態で昇温し、次いで０．０５ｇのジブチルスズオキシ
ドを加えて温度を２００℃に保って反応させ各ポリエス
テルＡ、Ｂを得た。

【００５７】続いて、ポリエステル樹脂Ａ１００部低分子量ポリプロピレン（ビスコール５５０Ｐ：三洋化成社製）５部カーボンブラック（＃４４：三菱化成社製）１３部含クロムアゾ染料（Ｓ−３４：オリエント化学社製）２部これらの混合物をヘンシェルミキサーにより十分予備混
合し、一軸式押出し機で溶融混練し、冷却後ハンマーミ
ルをもちいて約１〜２ｎｍ程度粗粉砕し、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。更に得られ
た微粉砕物を多分割分級装置で微粉及び粗粉を同時に厳
密に除去した。次いで、得られた母体粒子１００部に対
して０．０１〜０．０２μｍの酸化チタンを０．５部添
加し、ヘンシェルミキサーにて混合し、トナーを得た。

【００５８】このトナーの重量平均粒径は８．９３μ
ｍ、５μｍ以下の個数％が３５％であった。また、この
トナー（主に結着樹脂）のＴＨＦ可溶分により求められ
たＧＰＣによる分子量分布メインピーク：８０００、該
トナー分子量分布の半値幅は１１，０００であり、Ｔｇ
は６１℃であった。

【００５９】このトナーをフェライトキャリアにて現像
剤とし、摩擦帯電量を測定したところ−２５．３μＣ／
ｇであった。

【００６０】この現像剤を用いリコー社製ｉｍａｇｉｏ
４５０改造機に表面荒さ１０μｍのヒドリンゴム製帯電
ローラーを組み込み、画像だしをおこななったところ、
画像濃度：１．４３と十分な画像濃度を得た。次に３０
万枚の画像出しを実施し、摩擦帯電量を測定したところ
−２３．２μＣ／ｇ、画像濃度：１．４０とトナー汚染
により発生する“画像濃度低下”も無く、十分な画像濃
度を得た。確認の為目視で帯電ローラーを確認したころ
トナー汚染は認められなかった。

【００６１】（比較例１）表面粗さ０．２μｍの帯電ロ
ーラーを用いる事以外は実施例１と同様にし、画像だし
を行ったところ、１０００枚程度で帯電ローラーにトナ
ー汚染が発生し、７０００枚で画像濃度が０．７２まで
低下し実用外となった。

【００６２】（比較例２）表面粗さ５５μｍの帯電ロー
ラーを用いる事以外は実施例１と同様にし、画像だしを
行ったところ、初期から画像濃度０．４５と低く実用外
であった。これは帯電ローラー表面が粗すぎた為、感光
体での電荷が十分でなかった為である。

【００６３】（比較例３）実施例１記載の帯電ローラー
（表面粗さ１０μｍ）及びトナーを用意した。ここでト
ナー用結着樹脂は重合温度と重合時間を調整し、ＴＨＦ
可溶分により求められたＧＰＣによる分子量分布メイン
ピーク：９０００、該トナー分子量分布半値幅は１８，
０００のポリエステル樹脂である。またＴｇは６０℃で
あった。このトナーの重量平均粒径は９．１μｍ、５μ
ｍ以下の個数％が３２％であった。このトナーを実施例
１と同様に画像だしを実施したところ、１万枚から部分
な帯電ローラー汚染が発生、画像上の所々が画像濃度
０．５５と極端な低下が認められ、実用外となった。

【００６４】（比較例４）実施例１記載の帯電ローラー
（表面粗さ１０μｍ）及びトナーを用意した。ここでト
ナー用結着樹脂は重合温度と重合時間を調整し、ＴＨＦ
可溶分により求められたＧＰＣによる分子量分布メイン
ピーク：７０００、該トナー分子量分布半値幅は２０，
０００のポリエステル樹脂である。またＴｇは５９℃で
あった。このトナーの重量平均粒径は８．８μｍ、５μ
ｍ以下の個数％が４０％であった。このトナーを実施例
１と同様に画像だしを実施したところ、１万枚から部分
な帯電ローラー汚染が発生、画像上の所々が画像濃度
０．６５と極端な低下が認められ、実用外となった。

【００６５】（実施例２）実施例１のポリエステル樹脂
Ａの代わりにスチレン／ブチアクルレート共重合樹脂
（重合モノマー重量比６５：３５、重量平均分子量（Ｍ
ｗ）２０万、酸価２０）を用いたこと以外は実施例１と
同様にしトナーと現像剤を得た。このトナーのＴＨＦ可
溶分により求められたＧＰＣによる分子量分布メインピ
ーク：９０００、該トナー分子量分布半値幅は１０，０
００、Ｔｇは６０℃であった。このトナーの重量平均粒
径は９．１μｍ、５μｍ以下の個数％が３２％であっ
た。

【００６６】この現像剤をリコー社製ｉｍａｇｉｏ４５
０改造機に表面荒さ２０μｍのヒドリンゴム製帯電ロー
ラーを組み込み、画像だしをおこなったところ画像濃
度：１．４３と十分な画像濃度を得た。次に３０万枚の
画像出しを実施し、摩擦帯電量を測定したところ、スタ
ート時−２８．１μＣ／ｇに対し−２７．３μＣ／ｇと
十分であり、画像濃度も：１．４７であった。またトナ
ー汚染により発生する“画像濃度低下”も無く、十分な
画像濃度を得た。確認の為目視で帯電ローラーを確認し
たころトナー汚染は認められなかった。

【００６７】（実施例３）表１記載のポリエステル組成
Ｂを温度計、ステンレススチール製撹拌棒、ガラス製窒
素導入管、および流下式コンデンサをそなえた容量２リ
ットルのガラス製４つ口フラスコ内に入れ、マントルヒ
ータ中で窒素雰囲気中において常圧下１７０℃で撹拌し
つつ５時間反応後、２１０℃で反応を続行させ、ＡＳＴ
ＭＥ２８−５１Ｔに準ずる軟化点の値に変化が認めら
れなくなった時点で、１，２，４−ベンゼントリカルボ
ン酸無水物１０８ｇに添加し、２１０℃にて反応を続行
させ、ＡＳＴＭＥ２８−５１Ｔに準ずる軟化点より反
応の進行を追跡し軟化点が所定の温度に達した時、反応
を停止し、室温まで冷却しポリエステル樹脂を得、実施
例１と同様にトナーを得た。

【００６８】このトナーの分子量分布メインピーク：８
５００、該トナー分子量分布半値幅は９，０００、Ｔｇ
は６１．５℃であった。このトナーの重量平均粒径は
６．４μｍ、５μｍ以下の個数％が７０％であった。

【００６９】このトナーをフェライトキャリアを混合し
て現像剤として用い、リコー社製ｉｍａｇｉｏ４５０改
造機に表面荒さ２０μｍのヒドリンゴム製帯電ローラー
を組み込み、画像だしをおこななったところ画像濃度：
１．４６と十分な画像濃度を得た。次に３０万枚の画像
出しを実施し、摩擦帯電量を測定したところ、スタート
時−２９．１μＣ／ｇに対し−２８．３μＣ／ｇと十分
であり、画像濃度も：１．４４であった。またトナー汚
染により発生する“画像濃度低下”も無く、十分な画像
濃度を得た。確認の為目視で帯電ローラーを確認したこ
ろトナー汚染は認められなかった。

【００７０】（実施例４）実施例３記載のモノマー処方
を調整することによりトナーＴｇ５５℃となるポリエス
テルとしトナーを得た事以外は実施例３と同様とし、３
０万枚の画像だしを行ったところ、顕著な画像濃度低下
は認められなかった。但し帯電ローラーへのトナー汚染
は若干認められ、帯電ローラーの性能寿命が短いことが
確認された。

【００７１】

【表１】

【００７２】

【発明の効果】本発明は、接触帯電ローラの表面粗さと
トナーの性状を規定したことにより、帯電ローラがトナ
ーに汚染されることがなく、このために、常時良質の画
像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の模式図である。

【符号の説明】

１０１感光体１０２接触帯電ローラ、１０３露光部１０４現像部、１０４ａ現像スリーブ１０４ｂ現像剤（トナー）１０５転写部１０６トナー除去部１０８定着部１０９被記録体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松田浩明東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者中井洋志東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者樋口博人東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者朱冰東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者近藤麻衣子東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2H005 AA01 CA02 CA03 CA08 EA05 EA06 EA07 2H200 FA07 FA08 FA19 GA23 GA46 HA03 HA28 HB12 HB22 HB47 MC06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体表面を接触帯電ローラで一様に帯
電する帯電工程、これに像露光を施して静電潜像を形成
する露光工程、この静電潜像をトナーで現像する現像工
程、トナー像を直接又は中間転写体を介して被記録体上
に転写する転写工程、被記録体上に転写されたトナー像
を加熱定着する定着工程を有する画像形成方法におい
て、該接触帯電ローラとして表面粗さが２〜４０μｍで
あるものを用いるとともに、該トナーとして着色剤及び
結着樹脂を主成分とし、かつ、その結着樹脂はＴＨＦ可
溶分により求められたＧＰＣによる分子量分布の値が１
０００〜１００００の間に少なくとも一つのピークを有
し、該分布の半値幅が分子量１５０００以下であるもの
を用いることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】感光体表面を表面粗さ２〜４０μｍの接
触帯電ローラで一様に帯電する帯電工程、これに像露光
を施して静電潜像を形成する露光工程、この静電潜像を
トナーで現像する現像工程、トナー像を直接又は中間転
写体を介して被記録体上に転写する転写工程、被記録体
上に転写されたトナー像を加熱定着する定着工程を有す
る画像形成方法に用いられるトナーであって、該トナー
は着色剤及び結着樹脂を主成分とし、かつ、その結着樹
脂はＴＨＦ可溶分により求められたＧＰＣによる分子量
分布の値が１０００〜１００００の間に少なくとも一つ
のピークを有し、該分布の半値幅が分子量１５０００以
下であることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
【請求項３】粒径５μｍ以下が１０〜７０個数％、重
量平均粒径が６．０〜１０．５μｍであることを特徴と
する請求項２記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項４】ガラス転移温度（Ｔｇ）が５７〜６５℃
の範囲内であることを特徴とする２または３記載の静電
荷像現像用トナー。
【請求項５】結着樹脂が少なくともスチレン樹脂、ア
クリル樹脂、ポリエステル樹脂の単独又は併用であるこ
とを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の静電荷
像現像用トナー。
【請求項６】結着樹脂の結着樹脂のＴＨＦ可溶分によ
り求められたＧＰＣによる分子量分布の分子量１０００
００以上の重量割合が２０％以下の範囲内であることを
特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の静電荷像現
像用トナー。
【請求項７】感光体と、該感光体の表面を帯電する、
表面粗さが２〜４０μｍの接触帯電ローラと、該表面に
像露光を施して静電潜像を形成する露光部と、該静電潜
像を着色剤及び結着樹脂を主成分とするトナーで現像す
る現像部と、トナー像を直接又は中間転写体を介して被
記録体上に転写する転写部と、被記録体上に転写された
トナー像を加熱定着する定着部からなる画像形成装置に
おいて、該トナーの結着樹脂は、ＴＨＦ可溶分により求
められたＧＰＣによる分子量分布の値が１０００〜１０
０００の間に少なくとも一つのピークを有し、該分布の
半値幅が分子量１５０００以下であることを特徴とする
画像形成装置。