JP2568244B2 - 画像形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、負帯電性トナーと正帯電性樹脂粒子を含有
する一成分現像剤を使用する画像形成方法に関し、詳細
には、静電像担持体上のトナー画像を良好に転写材へ転
写する工程を有する画像形成方法に関する。

〔背景技術〕

従来、電子写真装置においては、非露光部に対して現
像を行なう正現像方法が一般的である。これは、原稿よ
りの反射光を光学処理した後に感光体上に投影される
為、反射光のない（原稿の文字部）非露光部に対し、現
像を行なうものである。

最近、電子写真システムの用途が複写像を得る事以外
に、コンピユーターの出力に用いられるプリンター等に
用いられるようになった。プリンタ用途の場合、発光体
（（半導体レーザー等）が、画像信号に従ってオン−オ
フ（ON−OFF）され、その光が感光体上に投影される。
この際、通常、印字率（１頁当りの印字面積の割合）は
３割以下であり、文字部分に対して露光を行なう方式
（反転現像）が発光体寿命の点で優位である。

また、反転現像は、同一原稿より、ポジ画像およびネ
ガ画像を出力する様な装置（例えば、マイクロフイルム
出力装置）に用いられ、さらに同一装置内で、２色以上
の現像を行なう為に正規現像および反転現像を組み合わ
せている装置等に使用されるようになった。

しかしながら、反転現像には次の様な問題点がある。
通常の現像（以下、正現像）における転写電界は、一次
帯電と同極性であり、画像担体（以下紙等）通過後、転
写電界が感光体上に印加されてもその影響は、イレース
露光（第１図中（６））で消去される。

一方、反転現像における転写電界は、一次帯電と反対
極性であり、紙等通過後も、転写電界を印加すると感光
体上に反対極性の帯電が起り、イレース露光では消去で
きず、画像に濃淡となってあらわれる。これは、「紙
跡」と称される現像である。

紙跡対策としては、特開昭60−256173号公報に見られ
る様に紙等が通過した後、転写電流を下げる等の手段が
あるが、この方法は、種々の部品（マイクロスイツチ
等）が必要であり、装置が頻雑化するとともに装置原価
が高くなる。また、転写電界を下げて感光体上に反対極
性の帯電が起らない範囲にする手段が考えられる。しか
しながら、この方法では転写効率を下げる為、転写不良
に伴なう画質低下が起る。反転現像法の他の併害として
は、感光体と紙等とが反対極性に帯電されている為、強
電界により帯電させた場合に感光体と紙等とが、静電的
に吸着し、転写工程終了後も分離せず、次工程（クリー
ニング工程等）にまで、紙等が入り込み紙詰り等を引起
す。これは、「巻付」と称される現像である。巻付対策
としては、特開昭56−60470号公報に見られる様に感光
体と紙等との密着を防ぐ手段がある。しかしながら、反
転現像に於いて、この方法は必ずしも有効ではない。す
なわち、これは、反転現像の転写工程の分離時における
密着が、正現像方式に較べ強い為と考えられる。別の方
法としては米国特許3,357,400明細書等に見られる様
に、分離の補助手段として、分離帯電またはベルト分離
を具備する装置がある。これにより、巻付現像に対して
は効果があるものの、紙跡現象に対しては、効果はな
い。これは、分離帯電は、転写帯電に較べて小さく、感
光体上の電位にまで影響しない事による。

別の手段としては、転写電界を下げて静電吸着力を下
げる手段があるが、この方法は、前述のように転写不良
に伴う画質低下が起こりやすい。また、転写電界を下げ
ると、転写効率の低下が起り、転写に不利なハガキ、OH
P用フイルム等の多様なニーズに答えられない。また転
写電界を下げると、画像の輪郭部分，線画部分の如き、
現像剤が集中しやすい部分（エツヂ現像部分）で、転写
不良の一部である「転写なか抜け」が起る。これは、エ
ツヂ現像部は通常部に較べ現像剤が多くのり、現像剤凝
集が起りやすく、転写電界に対する応答が下がる為と考
えられ、そのため、潜像に忠実である高品位な画像を得
るのが困難になるという問題点を有している。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上述の問題点を解決した画像形成方
法を提供することにある。

本発明の目的は、反転現像方法のような低転写電界に
よる転写が必要な画像形成方法において、転写担体の条
件によらず、潜像に忠実である高品位な画像が得られる
転写工程を有する画像形成方法を提供することにある。

本発明の目的は、「紙跡」，「巻付」，「転写なか抜
け」等の現象がないか、または、該現象が抑制されてい
る画像形成方法を提供することにある。

本発明の目的は、厚い転写紙を用いてもカブリのない
高品質な画像を与える現像剤を使用する画像形成方法を
提供することにある。

さらに、本発明の目的は高温高湿等や低温低湿などの
環境変化に対しても安定であり、常に良好な特性を発揮
することのできる負帯電性磁性一成分現像剤を使用する
画像形成方法を提供することにある。

さらに、本発明の目的は、デジタル複写機、およびレ
ーザービームプリンタ等に用いられるデジタル潜像の現
像に適した負帯電性磁性一成分現像剤を使用する画像形
成方法を提供することである。

本発明の目的は反転現像装置におけるような、低転写
電界下においても中抜け現像を起こさず、耐久性が良好
な画像形成方法を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、静電像保持体上の静電荷像を一成分系現像
剤で現像し、静電像保持体上に形成されたトナー画像を
転写材へ静電転写する画像形成方法において、（ｉ）負
帯電性トナー100重量部、（ii）平均粒径0.1乃至1.0μ
ｍを有し且つ＋50乃至＋600μc/gのトリボ荷電特性を有
する樹脂粒子0.1〜3.0重量部及び（iii）疎水化度が90
％以上であり、トリボ荷電特性が−100乃至−300μc/g
の、シランカップリング剤、シリコーンオイル又は両方
で処理されているシリカ微粉体0.01〜３重量部を少なく
とも含有し、該シリカ微粉体と該樹脂粒子との混合割合
が1:0.1〜1:100である一成分系現像剤を使用し、一次帯
電電界V_prと転写帯電電界V_trとの比（V_tr/V_pr）が負と
なる条件下で静電像保持体上のトナー画像を転写材へ静
電転写することを特徴とする画像形成方法に関する。

〔発明の具体的説明〕

本発明者らは、正帯電性を有する樹脂微粒子を一成分
系現像剤に添加することにより、反転現像における転写
工程で満足のいく結果を得ることが出来ることを見い出
した。

本発明の画像形成方法に使用される現像剤に添加され
る正帯電性樹脂微粒子は平均粒径が、0.1〜１μｍであ
り、トリボ電荷量が＋50μc/g乃至＋600μc/g、好まし
くは＋100μc/g乃至＋600μc/gのものが用いられる。こ
の樹脂粒子は、現像剤内にてトナー粒子表面に静電気力
にて固定され、トナー粒子間およびトナー粒子と感光体
表面間に、空隙を形成し付着力を減少させることにより
静電転写を良好におこなうことが出来る、と考えられ
る。

平均粒径が、0.1μｍより小さいと、転写効率の改善
が認められず、一方１μｍより大きいとトナー粒子表面
に、安定して固定しない為、遊離して濃度低下，黒ポ
チ，カブリ等、現像上の問題点が発生する。また、帯電
量が＋50μc/gより低いと、トナー粒子表面に、安定し
て固定されないために、前述の如き現像上の問題が起
り、一方＋600μc/gより高いと、トナー粒子表面に静電
的に固定されるものの、帯電性が高い為ラインが細る等
の現像上の問題が起る。

正荷電性樹脂粒子の添加量はトナー100重量部に対
し、0.1〜3.0重量部、特に0.2〜1.0重量部が好ましい。
0.1重量部未満では、添加効果がなく、転写効率の改善
が認められず、3.0重量部を越える場合では、余剰の樹
脂粒子が現像剤に存在するようになり、現像上の問題が
起る。樹脂粒子の帯電量は、次のようにして測定され
る。25℃,50〜60％RHの環境下に１晩放置された樹脂微
粒子0.2g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）99.8g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に入れ、60分間混合し
たのち、400メツシユスクリーンを有するアルミニウム
製のセルを用いて、0.5kg/cm²のブロー圧にて、ブロー
オフ法により樹脂微粒子の帯電量を測定する。樹脂粒子
の平均粒径の測定はコールターカウンターN4（日科機
製）にて、溶媒中に超音波により分散された状態で測定
する。また、重合法等により得られた事実上単分散のも
のは走査型電子顕微鏡写真（S.E.M.像）により測定して
も良い。

本発明に用いられる樹脂粒子は、現像剤と共に挙動し
ていることを特徴としており、共に挙動することにより
現像剤と感光体間の吸着力を調整することを特徴として
いる。これは、特開昭56−60470号公報における非画像
に粒子を積極的に配して転写材と感光体間の吸着力を下
げる方法とは全く異なるものである。

特開昭56−60470号公報の方法によれば、転写電界を
下げることなく巻付現象を改善できるが、紙跡現象に対
しては効果がなく、また低転写電界下で転写率を向上さ
せる効果もないものである。

本発明に用いる転写工程としてはコロナ放電帯電器，
当接ローラー帯電器等により発生する電界を用いる静電
転写方式が挙げられる。転写の条件は次のように測定す
る。添付図面の第１図を参照しながら説明すると、画像
形成装置からクリーニング装置8,現像器9,転写帯電器３
等を取りはずし、静電像保持体である感光体（感光ドラ
ム）１を、一次帯電器２で帯電させる。漏れ光を、実質
的に完全に遮光して感光体１の１周分を帯電させた後
に、感光体の表面電位を表面電位計で測定する。この時
の表面電位の値をV_pr〔Ｖ〕とする。次に、感光体表面
をアルコールを含浸した布等で拭いて、感光体表面を除
電した後、一次帯電器２を取り外し、転写帯電器３を取
り付けて、感光体１の１周分を帯電させた後に、感光体
の表面電位を測定する。この時の表面電位の値をV
_tr〔Ｖ〕とする。本発明においてV_tr/V_prの値は負であ
り、好ましくはV_tr/V_prの絶対値 が0.5〜1.6であることが好ましい。該絶対値が0.5未満
の場合は、転写電界が低くすぎて、転写時に画像劣化が
起こりやすく、一方該絶対値が1.6を越えると、転写電
界が強すぎて、感光体が正に帯電しやすく、紙跡現象お
よび巻付現象が発生しやすくなる。該絶対値 のより好ましい範囲は、0.9〜1.4である。

本発明は、有機感光体（以下OPC感光体）を用いる画
像形成方法（装置）に対し有効であり、OPC感光体が電
荷発生層および電荷輸送層を少なくとも有する多層によ
り構成されている積層型OPCを使用する反転現像方式の
画像形成方法に対し、特に有効である。OPC感光体で
は、感光層が逆極性に帯電した場合、電荷の動きが鈍
く、特に積層型OPCでは、この傾向が顕著になり、紙跡
が発生しやすいことから、本発明は特に効果を発揮す
る。

本発明に用いるV_prの値としては、−300〜−1,000
〔Ｖ〕が好ましく、特に−500〜−900〔Ｖ〕が好まし
い。−300〔Ｖ〕未満では現像時の電位差を確保するこ
とが困難であり、画像が不鮮明となりやすく、一方−1,
000〔Ｖ〕を越える場合は、電界による感光層の絶縁破
壊が起り、黒ポチ等の画質劣化が起りやすい。耐久性等
より、−500〜−900〔Ｖ〕が特に好ましい。

本発明の画像形成方法は、機械的分離手段を使用せず
に、転写材（紙等）の弾性力，感光体の曲率，除電ブラ
シ等の除電手段により、転写材を感光体から分離する、
画像形成方法（装置）に対して特に有効である。機械的
分離機構を持たない装置での分離状態は、転写条件に依
存しており、巻付があらわれやすいので、本発明は特に
効果を発揮する。

本発明は感光体１の直径（第１図中の「φ」が50mm以
下の感光体を使用する画像形成方法（装置）に、特に有
効である。φ50mm以下の感光ドラムが使用される装置で
は、小型化を意図しており、部品点数も少なくする必要
があり、通常、分離工程は紙の弾性力のみによる分離お
よび除電ブラシ７等により構成されている（第２図参
照）。この際、除電工程は、紙等のみの除電を行なって
おり、通常、感光体の表面電位に対しては、作用しな
い。

第１図を参照しながら、画像形成工程を説明する。一
次帯電器２で感光体表面を負極性に帯電し、光源または
レーザ光による露光５によりイメージスキヤニングによ
り潜像を形成し、磁性ブレード11および磁石を内包して
いる現像スリーブ４を具備する現像器９で一成分系磁性
現像剤13で該潜像を反転現像する。現像部において感光
ドラム１と現像スリーブ４との間で、バイアス印加手段
によりバイアスが印加されている。転写紙Ｐが搬送され
て、転写部にくると転写帯電器３により転写紙Ｐの背面
（感光ドラム側と反対面）から正極性の帯電をすること
により感光ドラム表面上の負荷電性トナー像が転写紙Ｐ
上へ静電転写される。転写帯電器３を通過直後に、除電
ブラシ10により転写紙背面の電荷を除電しつつ、転写紙
Ｐを感光ドラム１から曲率分離により分離する。曲率分
離によって感光ドラム１から分離された転写紙Ｐは、加
熱加圧ローラ定着器７により転写紙Ｐ上のトナー画像
は、定着される。

また、転写工程後の感光ドラムに残留する一成分系現
像剤は、クリーニングブレードを有するクリーニング器
８で除去される。クリーニング後の感光ドラム１は、イ
レース露光６により除電され、再度、一次帯電器２によ
る帯電工程から始まる工程が繰り返えされる。次に、本
発明で使用される負荷電性トナーに関して述べる。

本発明においてトナーの結着樹脂としては、例えば、
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およ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−メタアクリル酸ブチル共重
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
ンデン共重合体などのスチレン系共重合体；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，シリコーン樹脂，ポリエステル，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，フエノール樹脂，キシレン樹脂，脂肪族または脂環
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などが、単独或いは混合して用
いられる。

本発明においては、これらの樹脂の中でも、スチレン
−アクリル系共重合体が好ましく用いられ、特にスチレ
ン−アクリル酸ｎ−ブチル（St−nBA）共重合体，スチ
レン−メタアクリル酸ｎ−ブチル（St−nBMA）共重合
体，スチレン−アクリル酸ｎ−ブチル−メタアクリル酸
２−エチルヘキシル（St−nBA−2EHMA）共重合体等が好
ましく用いられる。

また、本発明に係るトナーに添加し得る着色材料とし
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る。

本発明に係る磁性トナーに含有される磁性微粒子とし
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。

これらの磁性微粒子は窒素吸着法によるBET比表面積
が好ましくは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。この磁性粉の含
有量は、トナー量に対して10〜70重量％が良い。

また、本発明のトナーには必要に応じて荷電制御剤を
含有しても良く、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，シアルキルサリチル酸または
ナフトエ酸の金属錯塩等の負荷電制御剤が用いられる。

さらに、本発明に係る磁性トナーは体積固有抵抗が10
¹⁰Ω・cm以上、特に10¹²Ω・cm以上であるのがトリボ電
荷および静電転写性の点で好ましい。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100
V/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。

本発明に使用される負帯電性磁性トナーのトリボ電荷
量は−８μc/g乃至−20μc/gを有する必要がある。−８
μc/gに満たない場合は画像濃度が低い傾向にあり、特
に高湿下での影響が著しい。また−20μc/gを越える
と、トナーのチヤージが高過ぎてライン画像等が細く特
に低湿下で貧弱な画像となる。

本発明の負帯電性トナー粒子とは、25℃,50〜60％RH
の環境下に１晩放置されたトナー粒子10g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）90gと
を前記環境下でおよそ200c.c.の容積を持つアルミニウ
ム製ポツト中で充分に（手で持って上下におよそ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
ルミニウム製のセルを用いて通常のブローオフ法によ
り、トナー粒子のトリボ電荷量を測定する。この方法に
よって、測られたトリボ電荷が負になるトナー粒子を負
帯電性のトナー粒子とする。

また、トナー粒子の体積平均粒子径は５〜30μｍ、好
ましくは７〜15μｍが良い。個数分布における４μｍ以
下の含有量は、２％〜20％、好ましくは２〜18％が良
い。

トナーの粒径の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、個数平均分布お
よび体積平均分布を出力するインターフエイス（日科機
製）およびCX−１パーソナルコンピユータ（キヤノン
製）を接続し、電解液は１級塩化ナトリウムを用いて１
％NaCl水溶液を調製する。測定法としては前記電解水溶
液100〜150ml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ホン酸塩を0.1〜5ml加え、さらに
測定試料を0.5〜50mg加える。試料を懸濁した電解液
は、超音波分散機で約１〜３分間分散処理を行い、前記
コールターカウンターTA II型により、アパチヤーとし
て100μアパチヤーを用いて２〜40μの粒子の粒度分布
を測定して体積平均分布，個数平均分布を求める。

本発明に係るトナーは、一般的に、次のようにして製
造される。

結着樹脂および場合により磁性体，着色剤としての染
顔料などをヘンシエルミキサー等の混合機で均一に分散
させる。

上記により得た分散物をニーダー，エクストルーダ
ー，ロールミル等で溶融混練する。

混練物をカツターミル，ハンマーミル等で粗粉砕した
後、ジエツトミル等で微粉砕する。

微粉砕物をジグザグ分級機等を用いて、粒径分布をそ
ろえ、分級してトナーとする。

その他トナーの製造法として、重合法，カプセル法等
を用いることが可能である。これらの製造法の概略を以
下に述べる。

（重合法トナー） 重合性モノマー、必要に応じて重合開始剤，着色剤等
を水性分散媒中で造粒する。

造粒されたモノマー組成物粒子を適当な粒子径に分級
する。

上記分級により得た規定内粒径のモノマー組成物粒子
を重合させる。

適当な処理をして分散剤を取り除いた後、上記により
得た重合生成物を濾過，水洗，乾燥してトナーを得る。

（カプセルトナー） 樹脂、必要に応じて磁性粉等を混練機等で混練し、溶
融状態のトナー芯材を得る。

トナー芯材を水中に入れて強く撹拌し、微粒子状の芯
材を作成する。

シエル材溶液中に上記芯材微粒子を入れ、撹拌しなが
ら、貧溶媒を滴下し、芯材表面をシエル材で覆うことに
よりカプセル化する。

上記により得たカプセルを濾過後、乾燥してトナーを
得る。

次に平均粒径0.1〜1.0μｍの樹脂粒子の製造法につい
て述べる。本発明における樹脂粒子に用いる絶縁性樹脂
は前述のトナーに用いる結着樹脂と同様のものが使用で
き、スプレードライ法，懸濁重合法，乳化重合法，ソー
プフリー重合法，シード重合法，機械粉砕法など、球形
微粒子を製造できる方法を用いることができる。この中
で特に適しているものとして、残存乳化剤が皆無である
為、トナーの帯電性を阻害せず粒子径分布の狭い重合体
が得られる等々の利点を有しているソープフリー重合法
が挙げられるが特に限定されるものではない。

本発明で使用される樹脂粒子としては、特にメチルメ
タクリレート，ジメチルアミノエチルメタクリレート，
ジエチルアミノエチルメタクリレート,N−メチル−Ｎ−
フエニルアミノエチルメタクリレート，ジエチルアミノ
エチルメタクリルアミド，ジメチルアミノエチルメタク
リルアミド,4−ビニルピリジン,2−ビニルピリジンなど
のモノマーを含有している組成物から合成された樹脂を
用いることが好ましい。

樹脂粒子は、トナー粒子に対して逆極性に帯電してい
ることが必須であり、必要に応じて粒子表面処理を施し
ても良い。表面処理の方法としては、鉄，ニツケル，コ
バルト，銅，亜鉛，金，銀等の金属を蒸着法やメツキ法
で表面処理する方法、または上記金属や磁性体，導電性
酸化亜鉛等の金属酸化物などをイオン吸着や外添などに
より固定される方法、顔料または染料さらには、重合体
樹脂等々摩擦帯電可能な有機化合物をコーテイングや外
添などにより担持させても良い。

いずれにしても比抵抗が10⁸〜10¹⁴Ω・cmの球形微粒
子であることが好ましい。比抵抗が10⁸Ω・cmよりも低
いものを用いると、特に高温高湿環境下においてトナー
粒子の帯電量を著しく減少させることになり、結果とし
て画像濃度が低下するので好ましくない。さらに、比抵
抗が10¹⁴Ω・cmより高いものを用いると紙上非画像部に
トナー粒子の飛翔による“黒ポチ”カブリを生じやす
い。これは逆極性の球形微粒子の帯電量が著しく増加し
て、微粒子近傍に存在するトナー粒子を静電気的に吸着
しつつ反転現像される為と考えることができるが詳細は
明らかではない。

樹脂粒子の粒径は、トナー粒子との接触面積が大きく
なることが必要であるのでトナー粒子径より小さい必要
があり、12μｍ程度のトナー粒子に対しては0.1〜１μ
ｍの範囲であることが好ましい。

また、球形微粒子はなるべく真球に近い方が現像剤の
流動性や均一な帯電に有利である。

球形微粒子の添加量は絶縁性磁性トナーに対して0.1
〜３重量％、より好ましくは0.3〜0.5重量％が良い。0.
1重量％より少ないと添加効果が現われず、一方３重量
％より多いと画像濃度低下を生じて好ましくない。

本発明における体積固有抵抗の測定は例えば第３図に
示した装置で行なう。同図において、31は台座。32は押
圧手段で、ハンドプレスに接続されていて、圧力計33が
付属している。34は直径3.100cmの硬質ガラスセルで、
中に試料35を入れる。36は真ちゅう製のプレスラムで、
直径4.266cm,面積14.2857cm²。37はステンレス製の押棒
で、半径0.397cm,面積0.496cm²で、プレスラム36からの
圧力を試料35に加える。38は真ちゅう製の台、39および
40はベークライト製の絶縁板。41はプレスハム36と台38
に接続された抵抗計、42はダイヤルゲージである。

第３図の装置において、ハンドプレスに油圧20kg/cm²
の圧力をかけると、試料には576kg/cm²の圧力がかか
る。抵抗計41から抵抗を読み取り、試料の断面積をかけ
て、ダイヤルゲージ42から読み取った試料の高さで割っ
て体積固有抵抗を求める。

本発明の画像形成方法に使用される現像剤は、さらに
疎水性シリカ微粉末を含有していることが好ましい。

負帯電性磁性一成分現像剤の場合、シランカップリン
グ剤，シリコーンオイルまたは両方で処理された負帯電
性疎水性シリカ微粉末および正帯電性樹脂微粒子を含有
し、かつ負帯電性磁性トナー100重量部に対して前記シ
リカ0.01〜３重量部でかつ前記樹脂微粒子0.02〜３重量
部の範囲内で含有することが好ましい。

本発明に用いるシリカ微粉末としては、ケイ素ハロゲ
ン化合物の蒸気相酸化により生成された、いわゆる乾式
シリカまたヒユームドシリカと称されるもので、その表
面がシランカツプリング剤および／またはシリコンオイ
ルで処理されたシリカ微粉末である。

好ましいシランカツプリング剤としては、ヘキサメチ
ルジシラザン（HMDS）が挙げられる。また、好ましいシ
リコンオイルとしては、25℃における粘度がおよそ50〜
1,000センチストークスのものが用いられ、例えばジメ
チルシリコンオイル，メチルフエニルシリコンオイル，
α−メチルスチレン変性シリコンオイル，クロルフエニ
ルシリコンオイル，フツ素変性シリコンオイル等が好ま
しい。本発明の目的からして、−OH基，−COOH基，−NH
₂基等を多く含有するシリコンオイルは好ましくない。

シリコンオイル処理の方法は公知の技術が用いられ、
例えばシリカ微粉末とシリコンオイルとをヘンシエルミ
キサー等の混合機を用いて直接混合しても良いし、ベー
スとなるシリカへシリコンオイルを噴射する方法によっ
ても良い。あるいは適当な溶剤にシリコンオイルを溶解
あるいは分散せしめた後、ベースのシリカ微粉体とを混
合し、溶剤を除去して作成しても良い。

本発明におけるシリカ微粉体の疎水化度は、以下の方
法で測定された値を用いる。もちろん、本発明の測定法
を参照しながら他の測定法の適用も可能である。

密栓式の容器に純水100mlおよび試料1gを入れ、振と
う機にて10分間振とうする。振とう後は例えば数分間静
置し、シリカ粉末層と水層が分離した後、水層を採取
し、500nmの波長でシリカ微粉体を入れていないブラン
クの純水を基準として透過率を測定し、その透過率の値
をもって処理シリカの疎水化度とするものである。

本発明におけるシリカ微粉体の疎水化度は、90％以上
（より好ましくは93％以上）を有する。疎水化度がこれ
以下であると、高湿下でのシリカ微粉体の水分吸着によ
り高品位の画像が得られなくなる。

また、上記シリカ微粉体は負帯電性のものである。

負帯電性のシリカ微粒子のトリボ値は次の方法で測定
される。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（手に持って上下におよそ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ニウム製の
セルを用いて通常のブローオフ法による、シリカ微粒子
のトリボ電荷量を測定する。この方法によって、測られ
たトリボ電荷が負になるシリカ微粒子を負帯電性のシリ
カ微粒子と定義する。本発明においてトリボ電荷量が−
100μc/g〜−300μc/gであるシリカ微粒子が使用され
る。

上記シリカ微粒子はトナー粒子100重量部に対して0.0
1〜３重量部のときに効果を発揮し、特に好ましくは、
0.05〜２重量部添加した際に優れた安定性を有する現像
剤を提供するものである。

0.01重量部に満たない場合画像濃度低下の原因とな
り、また、３重量部を越えるとカブリが抑えられず好ま
しくない。

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0.01〜1.5重量部の処理されたシリカ微粒体が
トナー粒子表面に付着している状態があるのがよい。

本発明に用いられる前記シリカと前記樹脂粒子の重量
部の比率がシリカ：樹脂微粒子＝1:0.1〜1:100の割合か
ら成るものが好ましい。シリカ量１に対する樹脂微粒子
の比率が0.1に満たないと、カブリに対する効果がほと
んどない。また、シリカ量１に対する樹脂微粒子の比率
が100を越えると濃度低下の原因となり好ましくない。

以下、本発明を実施例を参照しながら、さらに説明す
る。

実施例１ 上記混合物を160℃に加熱した２軸ルーダーにて溶融
混練した後に冷却し、冷却物をハンマーミル（機械式粉
砕機）にて、開口径2mmのメツシユをパス程度まで粗粉
砕し、次いでジエツトミル（風力式粉砕機）にて、10μ
程度まで微粉砕した。微粉砕品をDS分級器（風力式分級
器）にてコールターカウンターにて測定した体積平均粒
径が11.5μｍとなる様に分級して、負荷電性の絶縁性磁
性トナーを調製した。

該絶縁性磁性トナーは、鉄粉キヤリアに対するトリボ
電荷量がブローオフ法による測定で−13μc/gであっ
た。

該負帯電性磁性トナー100重量部に対して、メチルメ
タクリレートモノマー由来の構造単位を主構成成分とし
た共重合体の球状の正帯電性樹脂粒子（平均径0.4μm,
トリボ電荷量＋400μc/g,真球度約1.0,含窒素化合物を
含有，比電気抵抗値6.5×10¹¹Ω・cm;日本ペイント製PT
P−２）を0.4重量部および疎水性シリカ微粉末（BET比
表面積130m²/gの乾式シリカをヘキサメチルジシラザン
で処理し後に、ジメチルシリコーンで処理したもの；疎
水化度95％，トリボ電荷量−190μc/g）0.4重量部を加
えて、ヘンシエルミキサーで混合し、一成分現像剤とし
た。

得られた現像剤を市販の複写機FC−５（キヤノン社
製;OPC積層型負帯電感光体，ドラム直径φ30を使用した
曲率分離タイプ，−1.0kVをバイアス印加した除電針）
を反転現像用に改造し（第１図参照）、V_prが−700Vで
あり、 が1.0である転写条件（V_tr＝＋700V）下、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を
設定し、交流バイアス（ｆ＝1,800Hz,V_pp＝1,600V）お
よび直流バイアス（V_DC＝−500V）とを現像ドラムに印
加としながら画出しを行なった。画出しされ、加熱加圧
ローラ定着されたトナー定着画像を下記の如く評価し
た。結果を第１表に示す。

（１）画像濃度：通常の複写機用普通紙（75g/m²）1,00
0枚通紙時の画像濃度維持により評価した。

○（良）:1.35以上，△（可）:1.0〜1.34, ×（不可）:1.0以下 （２）転写状態：転写条件として厳しい、120g/m²の厚
紙を通紙し、転写抜け状態により評価した。

○：良好，△：実用可，×：実用不可 （３）巻付状態:50g/m²の薄紙を1,000枚通紙し、紙詰り
の発生状態を評価した。

○:1回以内/1,000枚，△:2〜４回/1,000枚， ×:5回以上/1,000枚 （４）紙跡：全ベタ画像を出力し、その均一性により評
価した。

○：濃度差0.05以内，△：同0.06〜0.15, ×：同0.16以上 （５）画像品質：トナーの飛び散り，ガサツキ等を目視
で評価した。

○：良好，△：実用可，×：実用不可 実施例２ 転写条件を、V_tr/V_prの比が−0.5になるように変更す
る以外は、実施例１と同様にして画出しをおこなった。
結果を第１表に示す。

実施例３ 転写条件を、V_tr/V_prの比が−0.6になるように変更す
る以外は、実施例１と同様にして画出しをおこなった。
結果を第１表に示す。

実施例４ 転写条件を、V_tr/V_prの比が−2.0になるように変更す
る以外は、実施例１と同様にして画出しをおこなった。
結果を第１表に示す。

実施例５ 正帯電性の樹脂粒子として、平均粒径が0.1μｍであ
り、トリボ帯電量が＋450μc/gである球状樹脂粒子を使
用することを除いて、実施例１と同様にして現像剤を調
製し、実施例１と同様にして画出しをおこない評価し
た。結果を第１表に示す。

実施例６ 正帯電性の樹脂粒子として、平均粒径が1.0μｍであ
り、トリボ帯電量が＋380μc/gである球状樹脂粒子を使
用することを除いて、実施例１と同様にして現像剤を調
製し、実施例１と同様にして画出しをおこない評価し
た。結果を第１表に示す。

実施例７ 正帯電性の樹脂粒子として、平均粒径が0.4μｍであ
り、トリボ帯電量が＋50μc/gである球状樹脂粒子を使
用することを除いて、実施例１と同様にして現像剤を調
製し、実施例１と同様にして画出しをおこない評価し
た。結果を第１表に示す。

実施例８ 正帯電性の樹脂粒子として、平均粒径が0.4μｍであ
り、トリボ帯電量が＋600μc/gである球状樹脂粒子を使
用することを除いて、実施例１と同様にして現像剤を調
製し、実施例１と同様にして画出しをおこない評価し
た。結果を第１表に示す。

実施例９ 正帯電性の樹脂粒子として、平均粒径が0.4μｍであ
り、トリボ帯電量が＋400μc/gである球状樹脂粒子を0.
1重量部使用することを除いて、実施例１と同様にして
現像剤を調製し、実施例１と同様にして画出しをおこな
い評価した。結果を第１表に示す。

実施例10 正帯電性の樹脂粒子の添加量を2.0重量部にすること
を除いて、実施例１と同様にして現像剤を調製し、実施
例１と同様にして画出しをおこない評価した。結果を第
１表に示す。

比較例１ 正帯電性の樹脂粒子を使用しないことを除いて、実施
例１と同様にして現像剤を調製し、実施例１と同様にし
て画出しをおこない評価した。結果を第１表に示す。

比較例２ 正帯電性の樹脂粒子として、平均粒径が0.05μｍであ
り、トリボ帯電量が＋800μc/gである球状樹脂粒子を0.
4重量部使用することを除いて、実施例１と同様にして
現像剤を調製し、実施例１と同様にして画出しをおこな
い評価した。結果を第１表に示す。

比較例３ 正帯電性の樹脂粒子として、平均粒径が1.5μｍであ
り、トリボ電荷量が＋30μc/gである球状樹脂粒子を0.4
重量部使用することを除いて、実施例１と同様にして現
像剤を調製し、実施例１と同様にして画出しをおこない
評価した。結果を第１表に示す。

実施例11 上記材料を混練，粉砕，分級して体積平均粒径12μｍ
の負帯電性の一成分磁性トナー（トリボ電荷量−10μc/
g）を得た。

該トナーに球状樹脂微粒子（PMMA,粒径0.4μ，比抵抗
10⁹Ω・cm,トリボ帯電量＋450μc/g）を0.5重量部、シ
リコンオイル処理シリカ（トリボ帯電量−200μc/g）を
0.4重量部をヘンシエルミキサーで混合し、負帯電性の
一成分磁性現像剤を得た。これを市販の反転現像方式で
あり、V_tr/V_prが−1.0であるLBP−SX（キヤノン製）レ
ーザービームプリンターを用いて常温常湿（23℃,65％R
H）にて4,000枚のプリントアウト耐久試験を行なった。
結果を第２表に示す。

実施例12 樹脂微粒子の帯電量を＋300μc/g以外は実施例11と同
様の現像剤を用いてプリントアウト耐久試験を行なっ
た。結果を第２表に示す。

実施例13 樹脂微粒子の帯電量を＋100μc/g以外は実施例11と同
様の現像剤を用いた。結果を第２表に示す。

実施例14 上記材料を溶融，混練，粉砕，分級して体積平均粒径
11μｍの負帯電性磁性一成分トナー（トリボ電荷量−11
μc/g）を得た。該トナー100重量部にジメチルシリコン
オイルで処理したシリカ微粉体（疎水化度98％，トリボ
帯電量−200μc/g）0.4重量部およびメチルメタクリレ
ートモノマーを主成分とした組成物から調製された樹脂
微粒子（トリボ帯電量＋350μc/g,平均粒径0.5μｍ）0.
2重量部を添加し混合して負帯電性の一成分系現像剤を
得た。

該現像剤を市販のレーザービームプリンタLBP−SX
（キヤノン製）を用い、常温常湿（20℃,60％RH），低
温低湿（15℃,10％RH），高温高湿（35℃,85％RH）の各
環境下において評価を行なった。その結果、厚紙カブリ
のないかつ環境依存性のない耐久性のある良好な画像が
得られた。

実施例15 実施例14の樹脂微粒子の添加量を0.5部にした以外は
全く同様の現像剤を得た。

実施例16 実施例14のシリカ微粒子に変えてオレフイン変性シリ
コンオイルで処理したシリカ微粉体（疎水化度99％，ト
リボ帯電量−150μc/g）を0.5部添加した以外は実施例1
4と同様の現像剤を得た。

【図面の簡単な説明】

添付図面中、第１図は本発明の実施例で使用した画像形
成装置を概略的に示した図であり、第２図は、除電ブラ
シに交流バイアスおよび直流バイアスを印加している転
写部分を拡大している図を示し、第３図は粉体の比電気
抵抗値を測定するための測定装置を概略的に示した図で
ある。 １……感光ドラム ２……一次帯電器 ３……転写帯電器 ４……現像スリーブ ５……露光 ６……イレース露光 ７……加熱加圧ローラ定着器 ８……ブレードクリーニング装置 ９……現像器 10……除電ブラシ 11……ブレード 12……バイアス印加手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 越智 寿幸 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 (72)発明者 大野 学 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 (72)発明者 桑嶋 哲人 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54−30039（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−106035（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−59361（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−169872（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−186853（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−52151（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−186876（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−186875（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−186866（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】静電像保持体上の静電荷像を一成分系現像
   剤で現像し、静電像保持体上に形成されたトナー画像を
   転写材へ静電転写する画像形成方法において、（ｉ）負
   帯電性トナー100重量部、（ii）平均粒径0.1乃至1.0μ
   ｍを有し且つ＋50乃至＋600μc/gのトリボ荷電特性を有
   する樹脂粒子0.1〜3.0重量部及び（iii）疎水化度が90
   ％以上であり、トリボ荷電特性が−100乃至−300μc/g
   の、シランカップリング剤，シリコーンオイル又は両方
   で処理されているシリカ微粉体0.01〜３重量部を少なく
   とも含有し、該シリカ微粉体と該樹脂粒子との混合割合
   が1:0.1〜1:100である一成分系現像剤を使用し、 一次帯電電界V_prと転写帯電電界V_trとの比（V_tr/V_pr）
   が負となる条件下で静電像保持体上のトナー画像を転写
   材へ静電転写することを特徴とする画像形成方法。
2. 【請求項２】一次帯電電界V_prと転写帯電電界V_trとの比
   （V_tr/V_pr）の絶対値が0.5乃至1.6の条件下でトナー画
   像を転写材へ静電転写する特許請求の範囲第１項の画像
   形成方法。
3. 【請求項３】トナー画像を転写材へ静電転写するための
   転写工程に次いで、除電手段による除電工程が転写材に
   対しておこなわれる特許請求の範囲第１又は２項の画像
   形成方法。
4. 【請求項４】除電手段が除電ブラシまたは除電針である
   特許請求の範囲第１乃至３項のいずれかの画像形成方
   法。
5. 【請求項５】静電像保持体が直径50mm以下の感光ドラム
   であり、曲率分離によって転写材が感光ドラムから剥離
   される特許請求の範囲第１乃至４項のいずれかの画像形
   成方法。